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Auf der Fachmesse Embedded World in Nürnberg (25.-27. Februar, SYSGO-Stand, 5-371) können Besucher sehen, wie komfortabel sich unterschiedliche Elektroniksysteme betreiben lassen, wenn sie auf einem Hardwaresystem integriert sind. "Durch den Einsatz der Hypervisor-Technologie können verschiedene Software-Welten mit unterschiedlichen Anforderungen auf einer Hardware zusammengeführt werden", erklärt Ralf Lenninger, Leiter Strategie und Systementwicklung der Continental Division Interior. "Das ist aus systemtechnischer und ergonomischer Sicht sinnvoll, da die Grenzen zwischen verschiedenen Anwendungen im Cockpit durch die Vernetzung immer mehr verschwimmen."

Um Klarheit zu schaffen, ist jedoch eine ganzheitliche Mensch-Maschine-Schnittstelle erforderlich. In der dafür entwickelten Domain Integration werden nun mehrere Displays und Softwarewelten von einem Hardwaresystem aus koordiniert. "Dadurch hat der Fahrer immer eine vertraute Struktur vor Augen, was die Bedienung erleichtert", so Lenninger weiter.

Gemeinsam mit SYSGO hat Continental nun die Hypervisor-Technologie in das Fahrzeug übertragen. Damit können unterschiedliche Software-Anwendungen wie AUTOSAR-Systeme, GENIVI-Applikationen und Android-Apps gemeinsam betrieben werden. Dazu verteilt der Hypervisor Ressourcen, wie zum Beispiel die Rechenleistung eines Multicore-Prozessors, auf mehrere virtuelle Rechner. "Wie zuverlässig und sicher diese Virtualisierung funktioniert, sieht man daran, dass in der Luftfahrtindustrie sowie in der Bahn- und Medizintechnik zertifizierte Hypervisor-Architekturen im Einsatz sind", sagt Torsten Posch, Leiter des Software Technology Center im Bereich Interior Electronics Solutions bei Continental.

Zusammenschmelzen: Fahrzeugelektronik

Heute werden immer mehr verschiedene Systeme der Fahrzeugelektronik zusammengeführt und integriert. Viele stammen aus dem Fahrzeug selbst, wie z.B. eine AUTOSAR-basierte Wegfahrsperre oder Warnsignale, die hohen Echtzeitanforderungen und hohen Anforderungen an die Ausfallsicherheit und Integrität genügen müssen. Dazu gehören auch GENIVI Multimedia-Anwendungen, die eine höhere Rechenleistung und Speicherkapazität erfordern. Andere Anwendungen aus dem Bereich der mobilen Unterhaltungselektronik haben andere Anforderungen, für die z.B. Android als Basis dient.

"Der Autofahrer will all diese Anwendungen nutzen können", erklärt Posch. "Er will seinen digitalen Lebensstil mit ins Fahrzeug nehmen können. Bei so vielen verschiedenen elektronischen Systemen ist es entscheidend, die Übersichtlichkeit und Benutzerfreundlichkeit zu wahren." Um dies zu erreichen, arbeitet Continental an Lösungen in Richtung einer ganzheitlichen Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI, Human-Machine Interface), die mehrere Displays integriert. "Die vielfältigen Inhalte lassen sich nicht mehr starr einer Anzeige zuordnen. Um dem Fahrer die wichtigsten Informationen dort zu zeigen, wo er sie am besten verarbeiten kann, werden Inhalte zunehmend situativ dargestellt: Im Kombiinstrument, im Head-up-Display, im Display der Mittelkonsole oder im zugehörigen mobilen Endgerät", erklärt Posch.

Aus eins mach drei - Virtualisierung

Als Beispiel für die Domänenintegration zeigt Continental auf der Embedded World die Integration eines Kombiinstruments, einer Head-Unit und eines Android-Systems auf einem einzigen Domänensteuerungssystem. Als Teil des Echtzeitbetriebssystems PikeOS von SYSGO erzeugt der Hypervisor auf den Kernen eines Mehrkernprozessors drei virtuelle Maschinen, auf denen drei Softwaretechnologien parallel laufen können.

Mit der Integration in eine einzige Domain Control Unit sollen die Unterschiede der einzelnen Softwaretechnologien für den Fahrer verschwinden. "Der Fahrer soll ein integriertes, einheitliches HMI sehen, das sich trotz situativ wechselnder Inhalte immer gleich bedienen lässt", sagt Posch. Auf der Ebene der Softwaretechnologie hat die Virtualisierung den Vorteil, dass unterschiedliche Software parallel, aber völlig getrennt voneinander betrieben werden kann. Selbst wenn eine Entertainment-Anwendung auf einer virtuellen Maschine Probleme macht, sind die anderen Anwendungen nicht betroffen und laufen weiter.

So können sehr unterschiedliche Sicherheitsanforderungen und Software-Lebenszyklen auf der gleichen Hardware koexistieren. Dank der Interior-Domain-Integration können wir einzelne Softwarepakete aktualisieren, um die Entwicklungsdynamik in der Unterhaltungselektronik mit dem Fahrzeug kompatibel zu machen", sagt Lenninger. 

Mehr Informationen unter www.sysgo.com/pikeos