Wer hat sich nicht schon einmal über einen zu starken Brems- oder auch Beschleunigungsvorgang in einem Bus geärgert. Während es in den meisten Fällen nur bei dem Ärger bleibt, kann es auch zu Stürzen und Verletzungen kommen. Insbesondere ältere Menschen und Kinder sind gefährdet. An dieser Stelle greift die Idee von Dominik Schneider, der sich nicht nur um die Sicherheit der Fahrgäste, sondern auch um den Fahrkomfort und um die Vermeidung von unnötiger Umweltbelastung sorgt.
Der junge Entwickler aus Wuppertal lässt zunächst die Beschleunigung des Busses in der Längsrichtung durch seinen Chip messen. Überschreitet diese Beschleunigung eine festgesetzte Größe, gefährdet sie den Komfort oder gar die Sicherheit der Fahrgäste. In diesem Fall wird der Widerstand des Gas- bzw. Bremspedals durch den Mikrochip leicht erhöht und der Fahrer dadurch zu einem behutsameren Bremsen bzw. Gasgeben angehalten. Entscheidend für die Sicherheit ist, dass der Fahrer diesen erhöhten Widerstand jederzeit überwinden kann. Manchmal ist der Fahrer durch die aktuelle Verkehrssituation gezwungen, einen starken Bremsvorgang einzuleiten, um den Bus möglichst schnell zum Stillstand zu bringen. In diesen Fällen darf der Chip auf keinen Fall störend eingreifen. Mit einem Abstandssensor berechnet der Chip, ob ein „komfortabler“ Bremsvorgang eingeleitet werden kann. Ist dies nicht mehr möglich, wird der Widerstand nicht erhöht und die Bremse kann ohne zusätzlichen Widerstand betätigt werden.
Bei der Entwicklung wird zunächst eine Festlegung der benötigten Sensoren (Geschwindigkeitssensor, Abstandsensor) und Aktoren (magnetische Erhöhung des Pedalwiderstandes) vorgenommen. Aufgrund der Komplexität des Entwurfes, die für jeden Entwickler eine Hürde darstellt, wird das gesamte System in kleine Module unterteilt, die anhand eines Blockschaltbildes visualisiert werden. Hier werden nicht nur die Module, sondern auch deren Verbindungen festgelegt. Wie auch andere Dokumente verändert sich unter Umständen auch das Blockschaltbild im Rahmen des Entwurfs mehrmals.
Das unten gezeigte Blockschaltbild stammt zwar nicht aus diesem Chipentwurf, es dient lediglich der Illustration der Module und ihrer Verbindungen. In diesem Beispiel wird die Geschwindigkeit mit einem Drehrad gemessen und die Beeinflussung der Pedale mit einem Magneten und LEDs nachgebildet. Wer tiefer in die Materie einsteigen möchte: Die Sieger erläutern dies gerne an ihrem Stand auf der CeBIT!
Mit solch einem Blockschaltbild können die einzelnen Module dann viel einfacher in die Hardwarebeschreibungssprache umgesetzt werden.
Durch diese Aufteilung vereinfacht sich auch die Verifikation der Entwürfe, die durch Simulation und Emulation vorgenommen wird. Erst wenn alle Module einwandfrei funktionieren, werden sie schrittweise zu einem Gesamtsystem zusammengeschaltet und weiter verifiziert.
Das Ergebnis der einzelnen Schritte ist ein Chip, der unser Leben ein Stück komfortabler und vor allem sicherer macht. Er zeigt zudem, dass dank der modernen Mikroelektronik Menschen bei ihrer Arbeit unterstützt werden und die Umweltbelastung durch die Verhinderung von unnötig starken Brems- und Beschleunigungsvorgängen reduziert werden kann.