Zu Beginn seiner Keynote auf dem 18. Fachkongress Fortschritte in der Automobil-Elektronik bemerkte Ricky Hudi, E/E-Leiter bei Audi, dass er bereits „23 Jahre in unserer Branche“ ist, um dann zu ergänzen: „Wir sind ja heute hier fast wie auf einem Familientreffen. Es ist schon eine besondere Freude und Ehre für mich, wenn ich diesen Kongress mit der Keynote eröffnen darf.“ Alle weiteren Zitate in diesem Beitrag stammen übrigens auch von Ricky Hudi.

Audi-Keynote

In seiner Keynote „Aktuelle Trends und Herausforderungen der E/E-Entwicklung“ berichtete Audis E/E-Leiter Ricky Hudi über die Themenbereiche Lichttechnologie, Infotainment, Connectivity, Bedienung & Anzeige, Pilotiertes Fahren, Elektromobilität und Elektronikarchitektur – vom LED- und Laser-Licht bis zum skalierbaren 48-V-Energiebordnetz-Baukasten.

Lichttechnologie

Anschließend begann er den technischen Teil seiner Keynote, die den Titel „Aktuelle Trends und Herausforderungen der E/E-Entwicklung“ trug, mit dem Thema „Lichttechnologie“, wobei er folgendes feststellt: „Das Licht der Zukunft ist vollelektronisch… Wir setzen dieses Matrix-LED-System jetzt in jedem neuen Fahrzeug als Mehrausstattung ein und bringen es damit ganz schnell in die Breite.“ Der Grund hierfür: Matrix-Licht ermöglicht permanentes Fahren mit Fernlicht ohne zu blenden bei einer hochpräzisen Ausleuchtung mit maximal möglicher Lichtausbeute ohne Schwenk-Mechanik. Bei Audi blenden 25 Matrix-LED pro Scheinwerfer entgegenkommende und vorausfahrende Fahrzeuge präzise aus, und „das Laserlight ergänzt die Audi-Matrix-LED-Lichttechnologie durch Verdopplung der Fernlichtreichweite“.

Bild 1: Ricky Hudi: „Wir haben den Spagat zwischen der Consumer-Elektronik und den Zyklen der Automobil-Elektronik geschafft."

Bild 1: Ricky Hudi: „Wir haben den Spagat zwischen der Consumer-Elektronik und den Zyklen der Automobil-Elektronik geschafft.“Sascha Steinbach

Infotainment

Bereits im Jahr 2009 fiel im Volkswagen-Konzern die Entscheidung für den Modularen Infotainment-Baukasten (MIB), der mittlerweile „integraler Bestandteil der gesamten Infotainment-Strategie im Konzern“ ist, wobei die Zuständigkeit für das High-End-Segment bei Audi liegt. Mit dem MIB habe Audi einen Paradigmenwechsel vollzogen: „Wir haben den sich langsam ändernden Teil – die Radio Car Control Unit – vom sich schnell ändernden Teil – der Multimedia Extension, MMX – getrennt.“ Mit neuen Technologiepartnern wie Nvidia und neuen Organisationsformen wie dem Joint-Venture E-Solutions sei es Audi gelungen, diesen Paradigmenwechsel auch nachhaltig zu vollziehen: „Wir haben den Spagat zwischen der Consumer-Elektronik und den Zyklen der Automobil-Elektronik geschafft, indem das MMX-Board alle Jahre ein Hardware- und Software-Update erfährt.“ Ende 2012 kam der MIB-1 mit seinen etwa 4000 DMIPS Rechenleistung im A3 sowie im Golf zum Einsatz, und 2014 im neuen Audi TT dann der MIB-2 mit 8000 DMIPS. 2015 folgt das Audi Smart Display (12.000 DMIPS) und 2016 dann der MIB-2+ mit 20.000 DMIPS.

Connectivity

Bild 2: Ricky Hudi fragte die Anwesenden in Ludwigsburg, wie es denn mit den IT-Backends sowie georeferenzierten Diensten und Inhalten weitergehe: „Muss das jeder selber machen oder kann man sich hier auf gewisse Standards einigen, die es noch nicht gibt,

Bild 2: Ricky Hudi fragte die Anwesenden in Ludwigsburg, wie es denn mit den IT-Backends sowie georeferenzierten Diensten und Inhalten weitergehe: „Muss das jeder selber machen oder kann man sich hier auf gewisse Standards einigen, die es noch nicht gibt,Sascha Steinbach

„Ein extrem wichtiger Baustein ist ein breitbandiger Zugang zum Fahrzeug und wieder heraus. Wir haben uns hier für eine vollständig integrierte LTE-Lösung und keine Dongle-Lösung entschieden. Jedes neue Fahrzeug bekommt jetzt diese LTE-Schnittstelle“ – und zwar, um Anwendungen wie Google Earth, Videokonferenz, Musik-Streaming, Online-Updates und Car-to-x-Kommunikation zu ermöglichen.

Im letzten Jahrzehnt wurde das Fahrzeug komplett in sich vernetzt. „In diesem Jahrzehnt vernetzt es sich nahtlos mit dem Internet, dem Besitzer, der Infrastruktur und anderen Fahrzeugen. Ich bin davon überzeugt, dass im Premium-Bereich in den nächsten Jahren schon jedes Fahrzeug eine eigene IP-Adresse haben wird und nahtlos vernetzt sein wird. Diese Vernetzung wird Stück für Stück bis in den Kleinwagenbereich hinein erfolgen und bis Ende dieses Jahrzehnts weitestgehend abgeschlossen sein.“ Er weist aber auch darauf hin, dass sich die Rollen der Automobilhersteller und der Community etwas verändert haben, weil ständig und dauerhaft auch der Betrieb der Dienste und die permanente Anbindung der Third-Partys sicherzustellen ist. Außerdem gelte es, neue Prozesse rund um Rollen-Rechte-Konzepte, SIM-Karten-Management und vieles mehr zu etablieren.

Dann fragte er die Anwesenden in Ludwigsburg, wie es denn mit den IT-Backends sowie georeferenzierten Diensten und Inhalten weitergehe: „Muss das jeder selber machen oder kann man sich hier auf gewisse Standards einigen, die es noch nicht gibt, die man aber gegebenenfalls gemeinsam definieren muss?“ Gleichzeitig ist für ihn klar, dass jeder OEM das IT-Backend bis zum Fahrzeug in Eigenregie realisieren wird.

Andererseits liefern Smartphones bereits heute hervorragende Basisdaten, beispielsweise rund ums Wetter. „Wetterdienste und ähnliches muss der OEM eigentlich nicht über sein Backend und einen Third-Party-Anbieter integrieren, denn das bringt das Smartphone mit. Und wenn die Schnittstelle entsprechend sauber gestaltet ist, dann stellt sich die Frage, warum man diese Infos aus dem Smartphone nicht nutzt.“ Zunächst gelte es, die Inhalte vom Smartphone in das Fahrzeug-HMI zu spiegeln beziehungsweise zu bringen. „Ich möchte an dieser Stelle auch einen Appell an Apple und an Google richten: Diese Unternehmen müssen sich darüber bewusst sein, dass hier ein neues Kapitel in der Verantwortung aufgeschlagen wird, denn wenn Abermillionen Nutzer die Funktionalitäten im Fahrzeug nutzen, dann werden sie wenig Verständnis haben, wenn ein Dienst wegen Wartungsarbeiten einige Tage oder auch nur Stunden nicht verfügbar ist. Ich bin mir aber sicher, dass die Firmen sich dessen auch bewusst sind.“

Bild 3: Aufbau des Virtual Cockpit, das erstmals im Audi TT zum Einsatz kommt.

Bild 3: Aufbau des Virtual Cockpit, das erstmals im Audi TT zum Einsatz kommt.Audi

Bedienung & Anzeige

Im Cockpit werde „ein vollkommen neues Kapitel aufgeschlagen“, wie beispielsweise im neuen Audi TT mit seinem Virtual Cockpit – genau so, wie Ricky Hudi es 2012 in seinem Vortrag auf dem 16. Fachkongress in Ludwigsburg bereits ankündigte. Während heute bei Displays eine Beleuchtung mit 450 bis 500 cd/m2 üblich sei, nutze Audi bei seinem Virtual Cockpit 800 cd/m2 (Bild 4). Bei der Entwicklung dieses Systems auf Basis des Tegra 3 von Nvidia kamen die „absolut gleichen Tools und die absolut gleiche Vorgehensweise wie beim Infotainment“ zum Einsatz. „Das war keine leichte Nummer. … Kommend von der Oberklasse wird sich das in den nächsten Jahren bis Ende des Jahrzehnts auch bis in die Kleinwagenklasse entsprechend fortsetzen.“ Außerdem habe Audi als erster OEM die Natürlichsprachlichkeit bei der Bedienung eingeführt.

Bild 4: Ricky Hudi zeigt in Ludwigsburg ein B-Muster des zFAS genannten zentralen Fahrerassistenz-Steuergeräts für das Pilotierte Fahren.

Bild 4: Ricky Hudi zeigt in Ludwigsburg ein B-Muster des zFAS genannten zentralen Fahrerassistenz-Steuergeräts für das Pilotierte Fahren.Mathis Wienand

Pilotiertes Fahren

Mit einem Video stimmte Ricky Hudi die Teilnehmer auf das Pilotierte Fahren ein. Darin heißt es unter anderem: „2013 befand sich Audi noch im Vorserienstadium, und die Computertechnik füllte den ganzen Kofferraum. Jetzt ist die Technik klein wie ein Laptop und hört auf den Namen zFAS.“ Das zFAS genannte zentrale Fahrerassistenz-Steuergerät enthält so viel Rechenleistung wie die komplette Elektronikarchitektur eines heutigen A4 und verarbeitet die Inputs aller Sensoren. Dabei überwachen bis zu 12 Ultraschallsensoren die nahe Umgebung des Fahrzeugs. Das Frontradar blickt bis 250 m weit, während die hinteren Radarsensoren den nachfolgenden Verkehr überwachen und die Top-View-Kameras ebenfalls im Nahbereich arbeiten. Die Frontkamera mit breitem Öffnungswinkel erkennt Fahrbahnmarkierungen ebenso wie Fußgänger, Fahrzeuge und Leitplanken. Hinzu kommt ein Laserscanner, der bis zu einer Entfernung von 80 bis 150 m „hochpräzise Daten“ liefert, sodass zusammen mit den anderen Sensoren per Fusion ein dreidimensionales Umfeldbild im zFAS entsteht.

Im zFAS sind mehrere Steuergeräte hochintegriert, aber auf Grund der modularen Architektur sind Applikation und Hardware voneinander entkoppelt, wobei eine modulare Erweiterung des Funktionsumfangs besteht und die Informationen für alle Fahrerassistenzfunktionen verfügbar sind. Durch die Sensordatenfusion entstehe eine „deutlich bessere Umfelderkennung“.

Bei der Weiterentwicklung der Kameratechnologie zur 3D-Kamera arbeitet Audi mit Mobileye zusammen. „Wir werden nächstes Jahr zusammen mit Mobileye und Kostal den IQ3-Prozessor einführen. Ein zweiter wichtiger Sensor ist der Laserscanner, den wir mit Valeo entwickeln. … Ein wichtiger Technologiepartner ist dabei TTTech in Wien. … Die Zeit der Demonstratoren ist vorbei, jetzt geht es um die harte Serienumsetzung.“ Sein Fazit: „Pilotiertes Fahren hat die Serientechnologie erreicht.“

Elektromobilität

„Der A3 e-tron geht heuer in Serie“ – und zwar mit einer 8,8 kWh-Batterie bei 73 Wh/kg Energiedichte, 352 V Nominalspannung und 25-Ah-Zellen. „Wichtigstes Bauteil in der E-Mobilität ist und bleibt die HV-Batterie, und dort hat sich in den letzten Jahren enorm viel getan.“ Audi wird in Zukunft nicht nur prismatische Zellen verwenden sondern „auch in die Formate Pouch und 18650 gehen“, um den großen Wettbewerb nutzen zu können. In Zukunft wird der A3 e-tron eine 380-V-Batterie mit 37-Ah-Zellen haben, die einen Energieinhalt von 14,1 kWh und eine Energiedichte von 101 Wh/kg aufweist.

Bild 5: Ricky Hudi: „Das klassische 12-V-Bordnetz hat nicht ausgedient, aber es reicht nicht mehr. ... Das 48-V-Energiebordnetz ist da.“

Bild 5: Ricky Hudi: „Das klassische 12-V-Bordnetz hat nicht ausgedient, aber es reicht nicht mehr. … Das 48-V-Energiebordnetz ist da.“Audi

Elektronikarchitektur

„Das klassische 12-V-Bordnetz hat nicht ausgedient, aber es reicht nicht mehr. Leistungen größer 3 kW und Spitzenströme von mehreren Hundert Ampere sind mit dem 12-V-Netz und -Generator nicht mehr darstellbar… Wir werden nächstes Jahr das 48-V-Bordnetz als erster einsetzen und haben dazu einen 48-V-Energienetz-Baukasten entwickelt.“ Dabei nutzt Audi zunächst im 12-V-Netz ein 48-V-Teilnetz, das zunächst installierbar ist und über einen Supercap oder eine kleinere Li-Ionen-Batterie gepuffert werden kann, aber noch von der 12-V-Seite versorgt und dann auf 48 V hochgewandelt wird. Das 48-V-Hauptnetz wird über einen 48-V-Riemen-Startergenerator mit Herunterwandlung auf die 12-V-Ebene verfügen. Ergo: „Das 48-V-Energiebordnetz ist da.“

Außerdem hebt er die hohe Bedeutung einer engen Zusammenarbeit mit den Halbleiterherstellern als einen „Schlüsselfaktor für Innovationen“ hervor: Als Beispiel für eine hohe Umsetzungsgeschwindigkeit und Qualität führt er die drahtlose Ladevorrichtung für Smartphones an, die gemeinsam mit dem Partner NXP binnen acht Monaten zur Serienreife gelangte.