Roman Müller-Hainbach

Entwicklung einer Error-in-the-Loop Umgebung zur Analyse der Auswirkungen von Bauteilausfällen

Bei der Validierung von elektronischen Systemen haben sich unterschiedliche Konzepte für den Sicherheitsnachweis etabliert. Dies wird mittels einer analytischen Betrachtung wie FMEA, FMEDA, FTA oder auch mittels Simulation von Teilsystemen umgesetzt. Aufgrund der Unterschiedlichkeit der verwendeten Werkzeuge werden die Simulationsergebnisse dabei jedoch nicht automatisiert an andere Werkzeuge übergeben, sondern müssen manuell übertragen werden. Dies ist insbesonere kritisch, wenn die Sicherheit elektronischer Systeme gemäß gängiger Normen nachgewiesen werden soll.

Am Lehrstuhl für Sensorik und messtechnische Systeme wurde deshalb die Software FuSim entwickelt, welche den Systemsimulator Matlab-Simulink mit dem Schaltungsanalyse-Programm Spice verknüpft. Somit können die Auswirkungen des Ausfalls einzelner Bauelemente in der Schaltung auf der Systemebene nachvollzogen und bewertet werden. Obwohl mit FuSim eine konsistente Ausfallanalyse durchgeführt wird, kann z.B. der Quellcode eines Mikrocontrollers oder FPGAs nur teilweise abgebildet und getestet werden.

Aus diesem Grund soll im Rahmen dieser Arbeit eine Error-in-the-Loop Umgebung entwickelt werden, um die automatisierte, virtuelle Fehlerinjektion von FuSim auf eine reale Hardware zu übertragen.

Dazu sind u.a. folgende Punkte zu bearbeiten:

• Untersuchung verschiedener Konzepte zur Realisierung der beschriebenen Anforderungen
• Auswahl geeigneter Komponenten und Entwicklung der Schaltpläne
• Erstellung der Layouts mit der Software Altium Designer
• Inbetriebnahme und Test des Systems
• Programmierung der Schnittstelle und Anpassungen an FuSim
• Demonstration des Systems an einem zu definierenden Beispiel
• Schriftliche Dokumentation der Ergebnisse und Präsentation in einem Seminarvortrag