Schematische Idee des Plattformansatzes.                                                                        (Grafik: Institut)

Drei von vier Unfällen werden nicht durch technische Fehler, sondern durch menschliches Versagen verursacht, bei den schweren Unfällen klettert die Quote sogar auf 95 Prozent. Um die Unfallzahlen zu senken, ist es daher notwendig, den Fahrer als schwächstes Glied der Unfallkette besser zu unterstützen. Hierzu entwickelten die Wissenschaftler erstmals ein komplett fahrzeug-übergreifendes System für elektronisch gesteuerte Fahrzeuge (X-By-Wire System), das ohne „Reißleine“ in Form mechanischer Rückfallsysteme den Sicherheitsanforderungen genügt. Das X-By-Wire System ermöglicht die Anwendung einer Vielzahl lokaler und fahrzeugübergreifender Funktionen, die wie der Fahrer selbst direkt in das Fahrgeschehen eingreifen können.

   Die Plattform nutzt alle verfügbaren Fahrzeuginformationen und kann über alle Stellorgane wie Lenkung oder Bremsen Einfluss auf das Fahrzeug nehmen. Auf dieser Basis wurden eine Reihe komplexer, direkt eingreifender Fahrerassistenzfunktionen wie der „Virtuelle Copilot“ entwickelt. Der Fahrer steuert das Fahrzeug über einen 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 fahren könnte, ohne damit das Fahrzeug in Gefahr zu bringen. Liegt der Steuerwunsch des Fahrers außerhalb dieses Bereichs, so wird der Steuervektor des Fahrers in punkto Richtung und Geschwindigkeit eingeschränkt.

	Ob Lkw oder Smart: Dank des skalierbaren Aufbaus kann der Plattformkern schnell und effizient an verschiedene Fahrzeugtypen angepasst werden.                                                                     (Fotos: Daimler)

System funktioniert auch bei Fehlern

Die X-By-Wire Plattform selbst ist absolut sicherheitskritisch. Würde sie durch einen Fehler ausfallen, lässt sich das Fahrzeug weder bremsen noch lenken. Um dies zu vermeiden, ist sie fehlertolerant aufgebaut. Das heißt, sie funktioniert auch dann noch, wenn Fehler im System auftreten. Um den Aufwand an Elektronik begrenzt zu halten, wurde für den Rechnerkern der Ansatz dynamischer Rekonfiguration gewählt. Solange im Rechnerkern kein Fehler auftritt, werden alle Funktionen (Assistenzsysteme), verteilt auf verschiedene Rechnermodule, bearbeitet. Wann immer ein Modul ausfällt, wird eine Neuzuweisung der Aufgaben in der Weise durchgeführt, dass die absolut sicherheitskritische Kernaufgabe weiterarbeiten kann, aber weniger bedeutende Aufgaben letztlich nicht mehr ausgeführt werden. Damit stehen die Elementarfunktionen wie Bremsen und Lenken selbst nach drei Fehlern alleine im Rechnerkern noch voll zur Verfügung.

   Darüber hinaus ist der Plattformansatz skalierbar aufgebaut. Ziel ist, den Plattformkern schnell und effizient an verschiedene Fahrzeuge mit unterschiedlichen Sensoren und Aktuatoren sowie unterschiedlichen Assistenzfunktionen mit überschaubarem Aufwand adaptieren zu können. Für SPARC wurde die Plattform innerhalb kurzer Zeit in drei völlig verschiedene Fahrzeugtypen implementiert. Dabei handelt es sich um zwei Lastwagen stark unterschiedlicher Konfigurationen und einen Smart Roadster.

amg