Bernd Fastenrath (Here): Wir müssen „die Art, wie wir die Karte definieren, massiv verändern.“

Bernd Fastenrath (Here): Wir müssen „die Art, wie wir die Karte definieren, massiv verändern.“ KD Busch

Die Autos der Zukunft, gleich ob voll automatisiert oder „nur“ mit hochentwickelten Fahrerassistenzsystemen ausgestattet, sind auf die kontinuierliche Verfügbarkeit hoch genauer und jederzeit aktueller Daten angewiesen. Sie müssen über kurzfristig aufgetretene Hindernisse im Straßenverlauf ebenso informiert sein wie über temporäre Straßenschließungen oder witterungsbedingte Behinderungen. „Deswegen müssen wir die Art, wie wir die Karte definieren, massiv verändern“, forderte Bernd Fastenrath, Product Manager des Online-Kartendienstes Here, der anstelle des ursprünglich angekündigten Christof Hellmis auf dem 20. Fachkongress „Fortschritte in der Automobil-Elektronik“ in Ludwigsburg sprach. Die von dieser „lebenden Navigationskarte“ gelieferten Daten sollen die Fahrzeuge befähigen, automatisch zu erkennen, ob sie auf dem richtigen Fahrstreifen unterwegs sind; Fastenrath stellt hierbei Genauigkeiten bis herunter auf 20 cm in Aussicht. Seit seiner Übernahme durch die deutschen Premium-OEMs Audi, BMW und Daimler ruht ein hoher Erwartungsdruck auf Here, räumt Fastenrath ein. Bis 2020 wolle man die Menge der ortsbezogenen Daten um den Faktor 50 steigern. Um für die navigationsrelevanten Ortsdaten ein Crowd-Sourcing-Modell zu etablieren, müsse Here seine Prozesse weitestgehend automatisieren; bis 2020 sollen 95 % der Prozesse automatisch ablaufen.

Damit das System dem Auto auch unterwegs noch mitteilen kann, dass etwa auf der normalen Route zur Arbeit heute kaum ein Durchkommen ist, setzt Here auf hochentwickelte Algorithmen und maschinelles Lernen. Diese Algorithmen sollen den Kontext der ortsbezogenen Daten herstellen. Ein Beispiel: Wenn das System „weiß“ dass an einer bestimmten Stelle kürzlich Schnee niedergegangen ist und es nun eine statistisch signifikante Häufung von Meldungen über das Ansprechen der ABS- und ESP-Systeme vorausfahrender Fahrzeuge erhält, so kann es die Gründe dafür einordnen und entsprechende Warnungen an die Fahrzeuge auf dieser Wegstrecke aussenden.

Damit Here den versprochenen umfassenden Datendienst anbieten kann, will das Unternehmen existierende Datensilos zusammenschließen. Um das komplette System herum soll ein Ökosystem von Datenlieferanten, Kunden und Diensten entstehen, das nicht auf einen Hersteller bezogen ist. Als Interessenten jenseits des OEM-Lagers hat Fastenrath beispielsweise die Versicherungswirtschaft ausgemacht. Damit ein derartiges Ökosystem aber entstehen kann, müssen noch viele Datenformate und Schnittstellen standardisiert werden, bekannte Fastenrath. Entsprechende Aktivitäten laufen zurzeit.

Car-to-x

Dr. Frank Offermann (TTS): „Wir müssen jetzt zu Dienste-Angeboten kommen, um das Thema C2x zum Leben zu erwecken.“

Dr. Frank Offermann (TTS): „Wir müssen jetzt zu Dienste-Angeboten kommen, um das Thema C2x zum Leben zu erwecken.“ KD Busch

Neben Kartendiensten wie Here werden die Fahrzeuge künftig auch direkte Verbindungen im Rahmen der Car-tox-Technik nutzen. Derartige Dienste befinden sich allerdings schon viele Jahre in der Entwicklung, ohne dass sichtbare Fortschritte zu verzeichnen sind. „Wir müssen jetzt zu Dienste-Angeboten kommen, um das Thema C2x zum Leben zu erwecken“, lautet folglich die Forderung von Dr. Frank Offermann, Europachef von TTS Traffic Technology Services. Zwei Services hat TTS schon weitgehend zur Funktionsreife entwickelt, nämlich den Personal Signal Assistant (PSA) und den Personal Freeway Assistant (PFA). Der PSA ist ein System zur Ampelphasenprognose, das aus einer Zentrale heraus zur Verfügung gestellt wird. Fahrzeugseitig nutzen das Navigationssystem, die Start-Stopp-Automatik und die Motorsteuerung bei Hybridfahrzeugen die PSA. Der PFA stützt sich als hybrider Dienst sowohl auf Daten der Infrastruktur als auch auf solche von Fahrzeugen. Er kommuniziert Geschwindigkeit, Streckenverbote, Baustellenlage und Verkehrsführung; die Daten lassen sich nutzen, um eine hochpräzise dynamische Karte des Baustellenbereichs zu erzeugen; außerdem können sie wie beim PSA in das Motormanagement einfließen.

Beide Dienste erforderten ein hohes Maß an Standardisierung, die aber noch nicht überall gegeben sei. In Deutschland seien die Basisdaten grundsätzlich verfügbar, wobei allerdings noch große Unterschiede hinsichtlich der Aktualität der Daten und bei der Datenperformance der Zentralen bestehen. Während die Daten in Deutschland weitgehend standardisiert vorliegen, stehen sie nach Angaben von Dr. Offermann in den USA vielfach von proprietären Systemen in uneinheitlichen Formaten zur Verfügung. Gegenwärtig sind derartige Systeme in drei Bundesländern sowie in Österreich mit begrenzter Abdeckung im Betrieb; bis 2020 solle in allen Bundesländern eine weitgehende Abdeckung gegeben sein.

OTA-Updates

Brian Ciesinski (GM): „OTA wird von den Kunden als komfortabel, nützlich und effizient angesehen.“

Brian Ciesinski (GM): „OTA wird von den Kunden als komfortabel, nützlich und effizient angesehen.“ KD Busch

Ein anwendungsübergreifendes Thema aus dem Bereich Connectivity und Datenmanagement, das die Entwicklungsabteilungen der Autoindustrie intensiv beschäftigt, ist das Aufspielen neuer Softwareversionen auf Autos, im Branchenjargon OTA (Over-The-Air) genannt. Brian Ciesinski, Director for Vehicle Programming Systems bei General Motors, lieferte Details rund um dieses Thema. Danach sind die Voraussetzungen für die Einführung von OTA zunehmend gegeben, denn die Head-Units und Infotainmentsysteme der Autos verfügen oftmals über die erforderliche drahtlose Breitbandanbindung. Die Vorteile dieser Technik sind offensichtlich: Autohersteller können damit die anwachsenden Softwarebestände in den Autos aktuell halten, ohne dass deren Besitzer jedes Mal in die Werkstatt gerufen werden müssen. Ein Software-Roll-out per OTA ist meist binnen weniger Tage (und nicht Monate) abgeschlossen. Im Rahmen von Pilotversuchen hat General Motors eine hohe Akzeptanz bei den Endkunden festgestellt. „OTA wird von den Kunden als komfortabel, nützlich und effizient angesehen“, so das Resümee des GM-Managers.

Während allerdings die mit der Online-Updatefähigkeit einhergehenden Vorteile allgemein verstanden seien, besteht noch Diskussionsbedarf hinsichtlich der damit verbundenen Herausforderungen. Diese Herausforderungen liegen nach Ciesinskis Auffassung aber weniger auf technischem als vielmehr auf organisatorischem und geschäftlichem Gebiet. So sei noch zu klären, wem die damit zu erzielenden Kostenvorteile zugute kämen: Dem OEM? Dem Werkstattnetz? Oder vielleicht doch eher dem Kunden?

Datensicherheit

Ein weiteres wichtiges Thema ist die Datensicherheit (Security). Es gibt hier zwar vielversprechende technische Ansätze, doch auf regulatorischer Ebene auch noch einige Hürden. So ist es beispielsweise in China verboten, Kartendaten aus dem Land zu exportieren, und sei es nur zum Zwecke der Speicherung auf einem OTA-Server. In den Fahrzeugen muss die Elektronik-Architektur erst noch OTA-ertüchtigt werden. Eingängige, leicht zu bedienende Benutzerführungen sind noch zu entwickeln. Und last but not least gilt es, die Installationszeit zu minimieren, denn während der Installation (nicht während des Herunterladens) ist das Fahrzeug nicht bewegungsfähig. „Die Anwender akzeptieren so etwas nicht“, mahnt der GM-Stratege.

Digitale Disruption

Alex Koster (PWC Strategy&): “Eile ist geboten, das derzeitige Veränderungstempo reicht nicht aus“, denn es gibt viele neue Konkurrenten.

Alex Koster (PWC Strategy&): “Eile ist geboten, das derzeitige Veränderungstempo reicht nicht aus“, denn es gibt viele neue Konkurrenten. KD Busch

Den etablierten Teilnehmern der automobilen Wertschöpfungskette stehen disruptive Veränderungen ins Haus, also die vollständige Verdrängung bestimmter Funktionen durch die Einführung neuer Technik. Laut Alex Koster, Partner und Geschäftsführer der Strategieberatung PWC Strategy&, haben Anbieter, die neu in diesen Markt drängen, einen Startvorteil. Um neue Geschäftsmodelle monetarisieren zu können, gilt es daher, strategische Kontrollpunkte entlang der Wertschöpfungskette zu besetzen. “Eile ist geboten, das derzeitige Veränderungstempo reicht nicht aus“, mahnt Koster angesichts der Dynamik, die vor allem seitens der neuen Konkurrenten aus dem Lager der Digitalwirtschaft zu beobachten ist.

Der Ist-Zustand des vernetzten Autos ist nach der Analyse Kosters weit davon entfernt, den Ansprüchen zu genügen. Das gilt sowohl für die Perspektive des Kunden als auch des Anbieters. Aus der Sicht des Käufers sind die Angebote im Bereich Connected-Car heute teuer, intransparent und qualitativ unbefriedigend – vor allem im direkten Vergleich mit dem Smartphone. Aus der Sicht des Anbieters verunsichern die hohen Investitionen bei gleichzeitiger Ungewissheit, ob sich diese Investition jemals auszahlen wird. Für die Entwicklung digitaler Angebote im Auto sind neue Skills erforderlich; alle Abläufe des Unternehmens sind plötzlich in Frage gestellt. Zu alledem müssen die OEMs und Tier-1s es noch mit ganz neuen Wettbewerbern aufnehmen. Dass die Cloud mit ihrem digitalen Endkundenzugang neue datengetriebene Geschäftsmodelle ermöglicht, ist allgemein akzeptiert. Defizite gibt es aber bei der Umsetzung aufgrund tradierter Sichtweisen. „Die Autoindustrie ist leider nicht sehr kunden- sondern vielmehr produktzentrisch“, konstatierte Koster.

Der Experte machte auch deutlich, um welche Beträge es bei dem digitalen Optionswert geht. PWC Strategy& hat eine Summe von etwa 3700 US-Dollar pro Jahr und Haushalt für digitale Services im Auto ausgerechnet. Wie dick die Scheibe sein wird, die sich die OEMs letztlich davon abschneiden können werden, ist allerdings gegenwärtig noch weitgehend unklar. Klar ist lediglich, dass der Weg dahin über den digitalen Kundenzugang läuft.

Dr. Ludger Laufenberg (Kostal): „Wo servicegetriebene Geschäftsmodelle entstehen, da geht die Post ab.“

Dr. Ludger Laufenberg (Kostal): „Wo servicegetriebene Geschäftsmodelle entstehen, da geht die Post ab.“ KD Busch

Digitale Konvergenz und Erkennung des Fahrerzustands

Ein optimistischeres Bild zeichnet Dr. Ludger Laufenberg, Geschäftsführer bei Leopold Kostal: „Wo servicegetriebene Geschäftsmodelle entstehen, da geht die Post ab.“ Preiswert verfügbare Technik erzeuge gegenwärtig eine „Explosion der Möglichkeiten“, der Schlüssel zum Erfolg liege im erlebbaren Kundennutzen. Als Beispiel hierfür präsentiert Dr. Laufenberg die Fahrerzustandskamera seines Unternehmens, die den Gefühlszustand der Person auf dem Fahrersitz erkennt. Für das autonome Fahren ist das relevant: Anhand dieser Auswertung lassen sich Warnschwellen abhängig von der Aufmerksamkeit des Fahrers einstellen, denn das System erkennt Ermüdung und Ablenkung. Dr. Laufenberg ist überzeugt, dass sich das Detektieren von Emotionen als Basis für neue Geschäftsmodelle nutzen lässt.

Virtuelles Cockpit

Alfons Pfaller (Audi) und Dr. Riclef Schmidt-Clausen (E-Solutions): „Wir haben einen Paradigmenwechsel, ein Wandel von funktionsorientierten Steuergeräten hin zur Implementierung in Software, … eine Synergie zwischen Infotainment und Cockpit.“

Alfons Pfaller (Audi) und Dr. Riclef Schmidt-Clausen (E-Solutions): „Wir haben einen Paradigmenwechsel, ein Wandel von funktionsorientierten Steuergeräten hin zur Implementierung in Software, … eine Synergie zwischen Infotainment und Cockpit.“ KD Busch

Ebenfalls mit dem Fahrzeug-Cockpit, wenngleich mit einem anderen Aspekt, beschäftigt sich der gemeinsame Vortrag von OEM und Tier-1 durch Alfons Pfaller und Dr. Riclef Schmidt-Clausen. Alfons Pfaller leitet die Infotainment-Entwicklung bei Audi, Dr. Schmidt-Clausen ist Geschäftsführer von E-Solutions, die gemeinsam mit Audi die Entwicklung der Benutzerschnittstelle vorantreibt. In dem gemeinsamen Vortrag diskutiert das Duo den Wandel des Fahrererlebnisses und die daraus resultierenden Konsequenzen für die Steuergerätearchitektur sowie für die Software, die das Fahrererlebnis bestimmt. Augenfällig wird dieser Wandel bei der Gegenüberstellung des Fahrzeug-Cockpits früherer Generationen und des künftigen Virtual-Cockpit von Audi. Bei früheren Cockpit-Generationen prägten „disjunkte“ Funktionen, also separate Funktionen ohne gemeinsame Schnittmenge, die Benutzererfahrung. „Dieser Ansatz schlug sich schon in der Terminologie nieder, man sprach vom ‚Fahrerarbeitsplatz‘; der Fahrer bediente beispielsweise Klima oder Radio“, erläutert Dr. Schmidt-Clausen das dahinter stehende gedankliche Konzept. Das virtuelle Cockpit wird hier dem Fahrer ganz anders gegenübertreten, denn Personalisierung und Individualisierung sind ganz wesentliche Elemente, um ein Wohlfühl-Erlebnis zu erzeugen. Neben diesen beiden Elementen haben es die Entwickler des virtuellen Cockpits noch mit einer umfangreichen Liste weiterer Anforderungen zu tun: schnelle Innovationszyklen, wie sie in der Consumer-Elektronik üblich sind, Nachladen neuer und Update bestehender Funktionen, Skalierbarkeit, Einbindung in die Cloud und damit verbunden die Fähigkeit zur Breitbandkommunikation sind nur einige davon. „Das Wohlfühl-Erlebnis basiert auf der Anpassungsfähigkeit und Individualisierung des Lebensraums“, erläutert Alfons Pfaller. Elemente der Benutzeroberfläche lassen sich individuell innerhalb des Virtual-Cockpits platzieren. Die dahinter liegende Elektronik muss dazu in der Lage sein, diese Elemente zwischen verschiedenen Displays im Auto zu verschieben.

Modularer Cockpit-Computer

Dieser umfangreichen Anforderungsliste wird nur ein modular konzipierter Cockpit-Computer gerecht. „Wir haben hier einen Paradigmenwechsel, ein Wandel von funktionsorientierten Steuergeräten hin zur Implementierung in Software“, führt Alfons Pfaller weiter aus. Statt der früheren funktionsorientierten Steuergeräte entwickeln die Ingenieure jetzt Funktionssoftware. Das erfordert eine leistungsstärkere Computing-Plattform mit einem entsprechend umfassenden Architekturansatz. Die Partitionierung der Funktionen wird zu einer eigenen herausfordernden Aufgabe. „Wir haben eine Synergie zwischen Infotainment und Cockpit,“ beschrieb Dr. Schmidt-Clausen den Wandel. Herausforderungen gibt es auf der Ebene der Technik ebenso wie auf derjenigen der Implementierung. Was die Technik anbelangt, so setzt Audi ganz intensiv auf das Instrument der Virtualisierung. „Das war der Durchbruch in der IT, um die Komplexität in den Griff zu bekommen“, ergänzt Dr. Schmidt-Clausen.

Allerdings enthält die Neuausrichtung der Cockpit-Funktionalität auch Herausforderungen jenseits der Technik. „Die Partitionierung ist auch ein Thema für die organisatorische und menschliche Ebene“, erklärte der Chef von E-Solutions. „Andere Zulieferer kommen ins Spiel, man hat es mit anderen Partnern zu tun. Man muss lernen, zuzuhören.“