Messen und Testen Schaltbarer USB-Hub für den Test von Multimedia-Geräten

Autos entwickeln sich verstärkt zu multimedialen Alleskönnern. Kommuniziert wird dabei über die USB-Schnittstelle. Mit einem schaltbaren USB-Hub lassen sich die Multimedia-Geräte im Fahrzeug testen.

Anbieter zum Thema

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

ISH Ingenieursozietät GmbH

DMB Technics AG

MCD Elektronik GmbH

Bei der Wahl eines Autos kommt es inzwischen immer weniger auf die zur Verfügung stehende Leistung an, sondern vielmehr auf das Infotainment-Angebot. In Fahrzeugen der neuen Generation wird erwartet, dass Memory-Sticks, Smartphones, Speicherkarten oder PDAs angeschlossen und betrieben werden können. Als Schnittstelle dient im Fahrzeug der USB-Standard. Das Management und die Verknüpfung der Geräte erfolgen in der Regel über Multimedia-Hubs.

Bildergalerie

Für diejenigen, die im Fahrzeugbereich für die End-of-Line- (EOL-)Tests und andere Tests, wie RunIn, Stresstest und Dauerlauftests verantwortlich sind, war das Testen von Infotainment-Systemen zunächst Neuland. Und so bereiteten die für das Fahrzeugumfeld ungewohnten Geräte und ihre USB-Schnittstelle zunächst jede Menge Kopfschmerzen. Bruno Hörter, Chef des Messtechnik-Spezialisten MCD im Baden-Württembergischen Birkenfeld, erinnert sich an etliche schlaflose Nächte. Der Grund: unsaubere Schaltvorgänge und Systemabstürze, verursacht von USB-gesteuerten Geräten.

Einzelne USB-Ports gezielt an- und abschalten

Falsch an- oder abgemeldete USB-Geräte sorgten zeitweise für ungeordnete Zustände. Einige der Geräte machten schon beim Boot-Prozess Schwierigkeiten, andere waren hängen geblieben und mussten rückgesetzt werden. Was die Tester in dieser Situation schmerzlich vermissten, war die Möglichkeit, einzelne USB-Ports gezielt an- und abschalten zu können.

Fieberhaft wurde der weltweite Markt abgesucht, aber ohne Erfolg. Einen USB-Hub, mit dem man einzelne Ports an- und abschalten kann, gab es nicht. Die Ingenieure von MCD erkannten die Notwendigkeit für ein solches Gerät und begannen, selber einen schaltbaren USB-Hub zu entwickeln. In die Konzeption flossen die gesamten Möglichkeiten ein, die man bislang beim Gerätetest vermisst hatte. Herausgekommen ist ein nach außen hin schlichtes Gerät, das es aber in sich hat und von dem Bruno Hörter sagt, dass die „ganze Messtechnik-Welt darauf gewartet hat“.

PC-Software steuert den USB-Hub

Die acht Downstream Ports des USB-Hubs können per Befehl einzeln ein- und ausgeschaltet werden. Beim Ausschalten werden die Versorgungsspannung von 5 V und die Datenleitungen über Halbleiterschalter getrennt. Die Steuerung erfolgt über die PC-Software „USB-Hub Monitor“. Ob und welche Ports nach dem Einschalten des Hubs aktiv sein sollen, beispielsweise um Zugriff auf Maus oder Tastatur zu haben, kann in einem nichtflüchtigen Speicher hinterlegt werden. Ein zentraler Schalter am Gerät erlaubt zusätzlich das vorübergehende Abschalten aller Ports bzw. das Wiederherstellen des vorherigen Schaltzustands.

Der Hub ermöglicht die Emulation batterieladefähiger Ports nach USB IF BC1.2 mit bis zu 1,5 A je Port oder die Emulation dedizierter Ladegeräte nach USB-IF BC1.2, YD/T-1591 (2009) und anderer herstellerspezifischer Ladegerätprotokolle mit einem Ladestrom von bis zu 1,5 A ohne USB-Datenkommunikation. Zusätzlich zu den USB-Ports besitzt der USB-Hub noch einen 8-kanaligen Relaismultiplexer, mit dem eine zentral angeschlossene Gleichspannungs-Quelle/Senke von maximal 48 V an jedem Port einzeln und unabhängig voneinander zu- oder abgeschaltet werden kann. Das erlaubt die Geräteversorgung mit einer anderen Spannung als 5 V und ermöglicht umfangreiche Stresstests. Die Abschaltung erfolgt zweipolig, so dass die Leitungen völlig potenzialfrei sind.

(ID:43057232)