Wegbereiter für besonders widerstandsfähige Fahrzeugelektronik

8.10.2018

Im Forschungsprojekt »RESIST« entwickelten die Forschungspartner in den letzten drei Jahren resiliente Elektroniksysteme für den Fahrzeugbereich.

© Fraunhofer IIS / EAS

»RESIST-Frühwarnsystem«: Monitoring-Sensor zur Funktionsüberwachung einer Schaltung.

© MEV Verlag

Beispiel für einen Chipaufbau.

Elektronische Systeme in Autos und Flugzeugen werden immer anspruchsvoller und komplexer: Sie übernehmen neue Funktionen auf minimalem Raum, werden kleiner und leichter. Dadurch erhöht sich einerseits die Leistungsfähigkeit der Komponenten und der Energieverbrauch sinkt. Auf der anderen Seite ergibt sich aber auch eine größere Sensibilität und Anfälligkeit der elektronischen Komponenten gegenüber äußeren Belastungen.

Frühwarnsystem zur Erfüllung höchster Anforderungen an Elektronik

Deshalb wurden im Projekt neue Entwurfsmethoden und Chiparchitekturen für sicherheitskritische Elektronik erarbeitet, die ein Frühwarnsystem zur Erfassung ihres »Gesundheitszustandes « ermöglichen. Damit können Fehler vor einem Ausfall detektiert und korrigiert werden.

Methoden und Chiparchitekturen zur Realisierung eines Null-Fehler-Ziels

Ziel ist es, die Lebensdauer und Ausfallsicherheit elektronischer Baugruppen in künftigen Automobil- und Luftfahrtanwendungen von heute 10 bis 15 auf zukünftig 25 bis 35 Jahre zu erhöhen. Dazu wurden neuartige Chipbauteile sowie Ansätze erarbeitet, die schon während der Designphase eines Mikrochips oder eines Systems eine Prognose des Verhaltens im späteren Betrieb erlauben. Damit wird erreicht, dass Bauteile betriebsbedingte Belastungen im Fahrzeug besser tolerieren als bislang und so deutlich länger ausfallsicher funktionieren. Getestet wurden die Ergebnisse an verschiedenen Demonstratoren. Entstanden ist unter anderem ein ausfallsicherer Gleichspannungswandler, der auch beim Ausfall kritischer Teilkomponenten seiner Schaltung die Funktion aufrechterhält. Damit gewährleistet er den unterbrechungsfreien Weiterbetrieb der gesamten Elektronik und elektrisch betriebener Sicherheitssysteme.

Die Arbeiten der deutschen RESIST-Partner wurden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der europäischen Initiative EUREKA-CATRENE mit rund 5 Mio € gefördert.

 

Über das Projekt:

Zum RESIST-Projektteam gehörten, neben dem Fraunhofer IIS / EAS, Airbus Innovations, die Infineon Technologies AG, die MunEDA GmbH, die Nexperia Germany GmbH, die Robert Bosch GmbH und die Volkswagen AG. Als Hochschulpartner waren die Hochschule Reutlingen, die Technische Universität München und die Universität Bremen beteiligt.