Fahrzeuge vermeiden selbstständig Unfälle

Jedes Jahr geschehen auf Europas Straßen über 40 000 schwere Verkehrsunfälle, von denen rund 75 Prozent durch menschliches Versagen verursacht werden.

Jedes Jahr geschehen auf Europas Straßen über 40 000 schwere Verkehrsunfälle, von denen rund 75 Prozent durch menschliches Versagen verursacht werden.

Fahrzeuge, die Unfälle vermeiden, waren das Ziel des jetzt abgeschlossenen, EU-geförderten Projekts SPARC (Secure Propulsion Using Advanced Redundant Control), an dem unter Federführung von Daimler auch Forscher des Instituts für Luftfahrtsysteme (ILS) der Uni Stuttgart beteiligt waren. Das X-by-Wire-System ermöglicht die Anwendung einer Vielzahl lokaler und fahrzeugübergreifender Funktionen, die situationsbezogen direkt in das Fahrgeschehen eingreifen können.

Die X-by-Wire-Plattform nutzt alle verfügbaren Fahrzeuginformationen und kann über alle Stellorgane Einfluss auf das Fahrzeug nehmen. Auf dieser Basis wurde im Rahmen des SPARC-Projektes eine Reihe komplexer, direkt eingreifender Fahrerassistenzfunktionen wie der „Virtuelle Copilot“ entwickelt. Der Fahrer steuert das Fahrzeug mit einem Stick und erzeugt damit einen Steuerwunschvektor. Parallel dazu berechnet der „Virtuelle Copilot“ mit Hilfe unterschiedlicher Umgebungssensoren wie Kamera, Radar, GPS und lasergepulsten Lidarsensoren einen Bewegungsvektor, der besagt, wohin das Fahrzeug unter Berücksichtigung der Umgebung ohne Probleme fahren könnte. Liegt der Steuerwunsch des Fahrers außerhalb dieses Bereichs, so wird der Steuervektor des Fahrers eingeschränkt.

Würde die X-by-Wire-Plattform durch einen Fehler ausfallen, ließe sich das Fahrzeug weder bremsen noch lenken. Um dies zu vermeiden, ist sie fehlertolerant aufgebaut und funktioniert auch dann noch, wenn Fehler im System auftreten. Um den Aufwand an Elektronik begrenzt zu halten, wurde für den Rechnerkern der Ansatz der dynamischen Rekonfiguration gewählt: Solange im Rechnerkern kein Fehler auftritt, werden alle Funktionen verteilt auf verschiedene Rechnermodule bearbeitet. Wann immer ein Modul ausfällt, wird eine Neuzuweisung der Aufgaben so durchgeführt, dass die sicherheitskritische Kernaufgabe weiterarbeiten kann, aber weniger bedeutende Aufgaben nicht mehr ausgeführt werden. Damit stehen die Elementar-Funktionen wie Bremsen und Lenken selbst nach drei Fehlern alleine im Rechnerkern noch voll zur Verfügung. Darüber hinaus ist der Plattformansatz skalierbar aufgebaut. Dadurch kann die Plattform mit minimalem Änderungsaufwand in verschiedenen Fahrzeugklassen wie Lkw oder Pkw eingesetzt werden. Das System wurde an drei Versuchsfahrzeugen umgesetzt. fr