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Quickly Installed CAN

Das dezentrale Messkonzept für Flottenversuche und Dauererprobung
Quickly Installed CAN

Die immer rascher wechselnden Anforderungen in der Fahrzeugentwicklung erfordern eine kontinuierliche, kundennahe Anpassung der Entwicklungsziele. QIC-CAR PC und QIC-dataLog sind die neuen Herzstücke des dezentralen Messkonzepts aus dem Hause CAETEC Messtechnik, den CAN-Spezialisten innerhalb der CAESAR Measurement Group. Schnelle Verfügbarkeit, schnelle Konfigurierbarkeit, schnelle Auswertung aller Messergebnisse sind die herausragende Merkmale. Durch die Integration drahtloser Technologien wie WLAN und GSM können die Systeme Messdaten direkt aus dem Fahrzeug heraus ins Labor senden und modifizierte Messkonfigurationen vom Labor wieder einlesen. Selbst Statusmeldungen lassen sich als SMS selbstständig absetzen.

Der QIC-CAR PC präsentiert sich als kompakter und intelligenter Messrechner für den Fahrzeugeinsatz. Da er keine rotierende Festplatte hat, ist er unempfindlich gegenüber Schock und Vibration und erfüllt auch die Anforderungen an den erweiterten Temperaturbereich von –40°C bis +85°C. Das auf Windows XP basierende System bietet Schnittstellen für 4 parallele CAN-Kanäle, sowie optional auch Transceiver für die LIN-Anbindung. Die externe Triggerung über den CAN-Bus ermöglicht einen Strom sparenden Langzeitbetrieb: Erst zum Start der Messung (z.B. beim Einschalten der Zündung) wird der CAR PC aufgeweckt und versetzt sich dann selbständig in Messbereitschaft. Dabei kommt er gut ohne Display und Tastatur aus. Konfiguration und Datentransfer können über USB, LAN, WLAN oder GSM erfolgen. Typische Einsatzgebiete des QIC-CAR PC sind umfangreiche Messaufgaben im Fahrzeug mit hohen Kanalzahlen, integrierter Online-Signalanalyse, Überwachung und Alarmierung.

Eine unumgängliche Forderung für den Flottenversuch ist zum Beispiel die Sofortstartfähigkeit des verwendeten Messsystems. Die externe Triggerung des auf Linux basierenden QIC-dataLog (zum Beispiel durch Betätigen des Türschlosses) und eine integrierte Wake-up-over-CAN Funktion ermöglichen die Datenerfassung sofort ab dem gewünschten Messbeginn. Lästige PC-Bootzeiten entfallen, der Logger ist sofort betriebsbereit. Die Betriebsarten Dauerlauf oder Triggermodus bieten die notwendigen Voraussetzungen für alle bekannten Einsatzfälle im Flottenversuch. Darüber hinaus verfügt der Stand-alone Datenlogger über verschiedene Features wie umfassende Triggerfunktionen, Snapshot (= Änderung der Abtastrate ab Triggerereignis) und Datenkompression. Online-Klassierung und Online-Zeitschrieb sind ebenfalls mit dabei und jetzt auch kombinierbar.
Die Online-Datensichtung kritischer Signale direkt am Armaturenbrett oder in der Frontscheibe kann ein kleiner Pocket-PC (PDA) übernehmen – praktischer Weise drahtlos über WLAN. Der frei konfigurierbare QIC-dataLog bietet Schnittstellen für bis zu 4 unabhängige CAN Systeme sowie optional auch Transceiver für die LIN Anbindung. Ein systeminterner Akku sorgt dafür, dass dem System im Stand-by Betrieb auch über einen längeren Zeitraum die Luft nicht ausgeht – und das völlig unabhängig von der Fahrzeugbatterie. Alle Informationen zum Betriebszustand erfährt der Anwender optisch über die frontseitig angebrachten Status-LEDs.
Die Betriebsparameter des QIC-dataLog werden auf einem PC, Laptop oder auch einem PDA mit der im Lieferumfang enthaltenen Konfigurationssoftware erstellt, über welche auch die QIC-Verstärkermodule (siehe unten) konfiguriert und parametriert werden. Über Funk oder direkt vom Messingenieur im Fahrzeug lässt sich das gesamte System jederzeit modifizieren. Messstellenpläne können ebenfalls komplett eingelesen werden: das aufwendige Eingeben von bereits bekannten Kanal- und Gerätenamen entfällt. Alle Messdaten werden in einem binären (auf Wunsch auch offen gelegten) Format gespeichert. Man kann sie außer über GSM (GPRS) auch via LAN, WLAN oder SD-Card abrufen bzw. weiter verarbeiten. Konvertierroutinen in Formate wie µ-Lab, DIAdem, Famos oder andere sind vorhanden.
Extremer Einsatz: Sensornahe Signalaufbereitung
Das dezentrale QIC-Konzept sieht die sensornahe Anbindung der Verstärkermodule auch an exponierten Stellen im Fahrzeug vor. Damit entsteht eine homogene Messkette für einen sicheren Betrieb des Gesamtsystems. Jedes Messmodul ist ein kleiner autarker Messverstärker, an den je nach Ausführung 1 bis 16 Sensoren galvanisch getrennt angeschlossen werden. Die Module sind speziell für den Fahrzeugeinsatz auch unter extremen Bedingungen – beispielsweise im Motorraum – ausgelegt. Hierfür sorgen die robuste und absolut wasserdichte Bauweise, ein erweiterter Betriebstemperaturbereich, sowie ein Versorgungsspannungsbereich von 7 bis 60 Volt DC. Durch die geringe Stromaufnahme (typisch < 3 Watt) und die daraus resultierende äußerst geringe Eigentemperaturentwicklung sind sie insbesondere für Thermo-Messungen aller Art hervorragend geeignet.
Die neuen feuerroten QIC-Module der HT-Reihe bieten nicht nur einen nochmals erheblich erweiterten Betriebstemperaturbereich von –40°C bis +120°C, sondern präsentieren sich gleichzeitig als die derzeit wohl kleinsten Signalaufbereitungsmodule für den CAN-Bus auf dem Markt. Das extrem miniaturisierte QIC Sensor-AP ist ein intelligentes CAN-Bus-Interface nicht nur für aktive Drucksensoren, sondern auch für Volumenstromgeber, kapazitive Beschleunigungsaufnehmer und alle potentiometrischen Sensoren. Das Einkanalmodul speichert die sensorspezifischen Konfigurations- und Kalibrierdaten lokal und macht damit eine zentrale Sensorverwaltung überflüssig. Die mehrkanaligen Module QIC Analog-4 HT (für vier Analogeingänge) und QIC Thermo-8 HT (für acht Thermoelemente Typ K) halbieren in etwa die Baugröße der blauen Standard-Module. Auch bei der Steckeradaption haben sich die Entwickler etwas Besonderes einfallen lassen: Beide Module gibt es in zwei Varianten – Sensoreingänge und CAN-Anschlüsse befinden sich entweder an den gegenüberliegenden Enden oder alle gemeinsam an einer Stirnseite (siehe Bilder). Somit kann man sich bei der Verkabelung im Fahrzeug optimal an die Platzverhältnisse am Einsatzort anpassen.
Wissen, wo man ist: Intelligente GPS-Sensoren
Exakte Positions- und Geschwindigkeitsmessungen auf GPS-Basis ermöglichen – in Verbindung mit digitalem Kartenmaterial – eine schnelle Zuordnung signifikanter Messwerte zur realen Umweltsituation im Flottenversuch (so genanntes Road Mapping). Für die intelligente Erfassung und Aufbereitung von GPS-Signalen stellt das QIC-Konzept eine abgestufte Palette von CAN-Bus tauglichen Messgeräten für unterschiedliche Anforderungen zur Verfügung. Der QIC-Speed Sensor arbeitet im Gegensatz zu herkömmlichen Geschwindigkeitssensoren wie z.B. dem Peiseler-Rad völlig berührungslos und damit schlupffrei. Dies ermöglicht den problemlosen Einsatz auf rauesten Straßenprofilen und im Gelände – auch bei Regen, Nebel, Schnee oder Eis. Aus der Dopplerverschiebung der Trägerfrequenz des GPS-Signals in Folge der Fahrzeugbewegung ermittelt QIC-Speed die aktuelle Geschwindigkeit und Fahrtrichtung kontinuierlich mit einer Abtastrate von 20 Hz und einer Genauigkeit von mindestens 0,3 km/h.
QIC-INS schließlich erlaubt zusätzlich äußerst präzise Fahrdynamikmessungen. Das innovative Konzept verbindet die Vorteile traditioneller Kreisel-Plattformen mit denen moderner GPS gestützter Systeme. Der integrierte Signalprozessor liefert alle relevanten kinematischen Parameter – wie Position, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, Lagewinkel, lineare Beschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten – in Echtzeit mit einer Ausgaberate von 100 Messwerten pro Sekunde. Die erreichbaren Messgenauigkeiten betragen dabei je nach Ausführung 2 cm für die Position und 0,05 km/h für die Geschwindigkeit.
CAESAR Datensysteme GmbH, Oberhaching
QE 538
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