TRW
Auf dem Weg zum automatisierten Fahren
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Konsequenzen für die Elektronik
Der Trend zum automatisierten Fahren hat große Auswirkungen auf die Fahrzeugelektronik. Bekanntlich ist der Elektronikanteil in den letzten Jahren exponentiell angestiegen – dieser Trend wird mit der steigenden Verbreitung aktiver Sicherheitssysteme und den zunehmend automatisierten Fahrfunktionen weiter anhalten. Es kommen immer mehr Sensoren im Fahrzeug zum Einsatz, die für eine wachsende Datenflut sorgen. Diese effizient zu managen ist eine große Herausforderung.
Außerdem treffen Assistenzsysteme in Sekundenbruchteilen immer komplexere Entscheidungen, so dass für fortschrittlichere Funktionen zur Längsführung eine Datenfusion zwischen den von vorausschauenden Kamera- und Radarsensoren gelieferten Umgebungsinformationen erforderlich sein wird. Heute findet die Verarbeitung und Arbitrierung der Informationen für längsgerichtete Assistenzfunktionen klassischerweise im Steuergerät des Radarsensors statt. Für die seitlichen, rein kamerabasierten Funktionen wird die Kamera dagegen beispielsweise über eine separate CAN-Schnittstelle direkt mit der Lenkung verbunden. Das teilautomatisierte Fahren macht jedoch die Einbeziehung weiterer Umgebungsinformationen erforderlich, wie zusätzliche Sensor- oder Navigationsdaten. Infolgedessen wird die Datenfusion deutlich komplexer.
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Je mehr Sensoren im Fahrzeug zum Einsatz kommen, desto wichtiger wird ein hochleistungsfähiges Steuergerät, das möglichst viele sicherheitsrelevante Funktionen bündelt. Wir setzen daher auf eine Änderung in der Architektur und den Einsatz eines zentralen Steuergeräts wie der Safety Domain ECU (SDE, Bild 2). Mit der SDE können verschiedene Funktionen für Fahrerassistenz, Chassis und Fahrwerk in einer einzigen Einheit integriert und das dafür notwendige, höhere Datenvolumen gemanagt werden. Ein Beispiel: Will ein Fahrzeughersteller nicht nur einen vorausschauenden Radar- und Kamerasensor, sondern auch Ultraschallsignale in einem ACC-System mit Stop-and-Go-Funktion fusionieren oder eine 360-Grad-Umgebungserkennung erzielen, ist die zentrale Fusion aller Daten die effizienteste Lösung.
Wir sind davon überzeugt, dass das zentrale Steuergerät zukünftig als Schlüsseltechnologie das teilautomatisierte Fahren voranbringen wird. Momentan entwickeln wir deshalb die zweite Generation unserer Safety Domain ECU, die SDE 2. Sie verfügt über eine höhere Leistung sowie schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeit noch größerer Datenmengen als ihr Vorgänger. Die skalierbare Technologie kann Daten verschiedener Fahrdynamiksysteme und Sensoren wie Radar, Kamera, digitale Karteninformation oder Car2Car-Informationen verarbeiten, um eine 360-Grad-Umgebungssensierung zu ermöglichen. Das zentrale Steuergerät SDE 2 verfügt zudem über eine leistungsstarke Multicore-Mikroprozessor-Architektur und unterstützt CAN-, FlexRay- und Ethernet-Schnittstellen zur schnellen Übertragung großer Datenmengen. Durch ihre flexible, offene und AUTOSAR-4.x-basierte Architektur lassen sich auch Software-Algorithmen von anderen Zulieferern oder Fahrzeugherstellern integrieren. Voraussichtlich wird unsere SDE 2 2017 serienreif sein. Die aktuelle Generation fertigen wir derzeit für verschiedene Modelle eines namhaften europäischen Herstellers.
Einführung (teil-)automatisierter Systeme
Wir gehen davon aus, dass TRW gemeinsam mit den globalen Fahrzeugherstellern teilautomatisierte Fahrfunktionen in den nächsten drei bis fünf Jahren auf den Markt bringen kann. Wichtig ist dabei, dass wir einerseits die Erwartungen der Verbraucher erfüllen und anderseits die notwendige Akzeptanz erzeugen. Nur so können sich die Systeme weiter verbreiten und im Laufe der Zeit auch die Volumenmodelle erobern.
Bei der Einführung teilautomatisierter Fahrzeugsysteme setzen wir auf eine schrittweise Einführung auf Basis bewährter Systeme. Diese werden alle drei Phasen der Fahrunterstützung abdecken: erstens das normale Fahren mit Komfortfunktionen wie ACC mit Stop-and-Go-Funktion oder Stau- und Autobahnassistent; zweitens die Notfall-Phase, in der die gleichen Sensoren für Eingriffe auf höherem Niveau genutzt werden, um eine automatische Notfallbremse oder einen Notausweichassistenten zu realisieren; und drittens die Pre-Crash-Phase, in der ein Unfall unausweichlich bevorsteht und Insassenschutzsysteme wie das aktive Gurtschloss sowie der aktive Gurtstraffer aktiviert werden.
Für vollautomatisiertes Fahren ist hingegen unter anderem die Vernetzung der Fahrzeuge untereinander sowie mit der Verkehrsinfrastruktur erforderlich. Auch diese Car2X-Technologien entwickeln sich immer weiter – weltweit arbeiten Experten bereits daran, sie in den nächsten Jahren auf die Straßen zu bringen. Dabei besteht die größte Herausforderung darin, dass der Fahrer im Notfall in einer angemessenen Zeit wieder selbst das Steuer übernehmen muss – auch wenn er die Hände vielleicht nicht am Lenkrad hat und vielleicht gerade durch Lesen oder Schreiben abgelenkt ist. Auch während dieser fünf bis zehn Sekunden muss die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer sichergestellt sein. Darum gilt es vor der Markteinführung dieser vollautomatisierten Systeme vor allem, die Fragen nach Systemredundanzen, Fall-Back-Strategien, dem sicheren Anhalten des Fahrzeugs sowie der rechtlichen Verantwortung von Fahrer und Fahrzeughersteller zu klären.
Insgesamt zeichnet sich ab, dass unsere Fahrzeuge in Zukunft noch intelligenter werden. Als Konsequenz lassen sich die Folgen eines Unfalls deutlich mildern und wir kommen unserem Ziel näher, die Anzahl der Verkehrstoten zu reduzieren. Allerdings werden wir Kollisionen in absehbarer Zukunft nicht komplett aus dem Verkehrsalltag verbannen können. Darum behalten wir unseren Fokus auf die passive Sicherheit ebenfalls bei.
Um den Insassenschutz im Falle einer Kollision weiter zu verbessern, setzt TRW auf die Kombination aktiver Sensortechnologien mit aktiven Rückhaltesystemen, die wir kontinuierlich weiterentwickeln.
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- Konsequenzen für die Elektronik
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