Wichtig ist für Dr. Markus Krug, Leiter Fahrerassistenzsysteme der BMW AG, die Tatsache, dass Assistenzsysteme zur Differenzierung der eigenen Marke und Unterstreichung der Innovationsfähigkeit der OEMs beitragen.

Wichtig ist für Dr. Markus Krug, Leiter Fahrerassistenzsysteme der BMW AG, die Tatsache, dass Assistenzsysteme zur Differenzierung der eigenen Marke und Unterstreichung der Innovationsfähigkeit der OEMs beitragen.(Bild: Redaktion elektronik industrie S.Best)

Den Status Quo bei Assistenzsystemen betrachtete Dr. Markus Krug, Leiter Fahrerassistenzsysteme der BMW AG, der mit seinem Vortrag den zweiten Tag der Fachtagung einleitete. Assistenzsystemen haben sich etabliert und die Wirtschaftlichkeit erreicht. In allen Fahrzeugklassen wird nahezu jede Funktionalität angeboten und neue Funktionen werden sowohl über große Fahrzeuge wie über Kleinwagen eingeführt. Auch unterstützen Gesetzgeber und Versicherungen die Hebung des Potenzials. Wichtig auch die Tatsache, dass diese Systeme zur Differenzierung der eigenen Marke und Unterstreichung der Innovationsfähigkeit der OEMs beitragen. Bei den Systemen sind die nicht immer gegebene Verfügbarkeit und die Robustheit die Kriterien. Ersteres schränkt die Akzeptanz beim Kunden ein. Was die Robustheit angeht, das ist die Verfügbarkeit bei Störgrößen, kann man diese  durch die Erweiterung der Messbereiche, die Vernetzung von Sensoren samt Plausibilisierung und eine Erhöhung der Messgenauigkeit verbessern. Der Weiterentwicklung des MM-Interfaces kommt bei der Fahrerassistenz eine große Bedeutung zu, dies wegen der zunehmenden Zahl an Systemen, wegen der Komplexität und der Querbeziehung zu anderen Funktionen im Auto sowie der Beherrschbarkeit von Funktionen mit hohem Automatisierungsgrad. In diesem Zusammenhang wird die Einführung intuitiver Bedienkonzepte mit hohem Grad an selbsständiger Anpassung der MMI an die Fahrsituation notwendig werden. Verglichen zum derzeitigen Stand wird die Vernetzung von Assistenzsystemen fortschreiten mit dem Ziel die Stimmung und Wahrnehmung für den Kunden zu verbessern, neue Funktionen darzustellen (beispielsweise Wetterradarinformationen), außerdem wird die Integration von aktiven und passiven Sicherheitssystemen zunehmen wobei eine Zwangskopplung der Systeme teuer wird. Deshalb müssen neue Konzepte definiert werden, die den Aufwand und der Komplexität entgegen wirken. Da spielt eine HIL-Absicherung im Vorfeld eine wesentliche Rolle und die Wichtigkeit von SIL wird zunehmen. Vom  hochautomatisierten Fahren sind  wir noch ein Stück entfernt, es wird aber den Fahrer entlasten und eine andere Zeitnutzung im Auto bringen.

Die Integration von prädiktiven Streckendaten in aktive Sicherheitssysteme bietet Dr. Stephan Max von der IAV GmbH mit dem elektronischen Horizont.

Die Integration von prädiktiven Streckendaten in aktive Sicherheitssysteme bietet Dr. Stephan Max von der IAV GmbH mit dem elektronischen Horizont.(Bild: Redaktion elektronik industrie S.Best)

Auch der folgende Beitrag befasste sich mit der aktiven Sicherheit. Dr. Stephan Max von der IAV GmbH thematisierte die Integration von prädiktiven Streckendaten in aktive Sicherheitssysteme. Trotz der heute bestmöglichen Sensorsetups mit Radar, Lidar, Kameras bleiben einige ungelöste Probleme. In Zukunft müssen Verlauf der Straße, Verkehrsregeln, Anzahl der Spuren und anderes erkannt werden. Die Lösung bietet IAV mit dem elektronischen Horizont samt präziser Egoposition und mit präzisen Karten. Dieser findet sich bereits in Serienfahrzeugen von Audi (A8) und BMW. In Zukunft trägt Car2X und Car2Car zu erhöhter Sicherheit bei, zum Beispiel mit entsprechen ausgerüsteten Kreuzungen (Kameras, Laserscanner) oder bei Car2Car, wo sich jedes Objekt selbst ortet und sich eine Kommunikation zwischen Objekten etabliert (Car2Car Netzwerke für alle Autos und RFID-Tags für jede Person). In diesem Zusammenhang wurde auf AutoLinQ hingewiesen, eine offene End-to-End Vehicle Connectivity Platform für die ein SW-Entwicklungskit in einer Alphaversion verfügbar ist.

Tim Leinmüller von Denso Automotive Deutschland sieht aber in der Inter-Vehicle Kommunikation den nächsten Meilenstein, da diese Kommunikation mit den Fahrerassistenzsystemen gekoppelt wird.

Tim Leinmüller von Denso Automotive Deutschland sieht aber in der Inter-Vehicle Kommunikation den nächsten Meilenstein, da diese Kommunikation mit den Fahrerassistenzsystemen gekoppelt wird.Siegfried Best

Um die Inter-Vehicle Kommunikation für kooperative Fahrerassistenz ging es bei Tim Leinmüller von Denso Automotive Deutschland. Denso betrachtet derzeit alle Systeme weltweit, sieht aber in der Inter-Vehicle Kommunikation den nächsten Meilenstein, da diese Kommunikation mit den Fahrerassistenzsystemen gekoppelt wird. Beispiele sind sich nähernten Notarztfahrzeuge die über Funkschnittstelle erkannt werden oder die Funkwarnung vor Baustellen, von liegen gebliebenen Autos usw. Hier wird bereits europaweit eine Frequenz festgelegt und Feldtest laufen bis 2013.

 

Andre Rolfsmeier von der Dspace GmbH bietet eine durchgängige Entwicklungsumgebung für kartenbasierte Fahrerassistenz. Ziel ist die Vision vom unfallfreien Fahren.

Andre Rolfsmeier von der Dspace GmbH bietet eine durchgängige Entwicklungsumgebung für kartenbasierte Fahrerassistenz. Ziel ist die Vision vom unfallfreien Fahren.Siegfried Best

Unter dem elektronischen Horizont, das war der Titel des Vortrags von Andre Rolfsmeier von der Dspace GmbH, verbirgt sich eine durchgängige Entwicklungsumgebung für kartenbasierte Fahrerassistenz. Ziel ist die Vision vom unfallfreien Fahren. Hinter dem Begriff elektronischer Horizont ist ein vorausschauender Sensor gemeint, der eine vereinfachte Sicht der voraussichtlichen Fahrstrecke liefert. Dies auf Basis digitaler Karten mit dedizierten Streckenattributen (von denen es 100 gibt, beispielsweise Steigungen, Radien…) und von der Fahrstreckenvorhersage (basiert auf Navi oder ohne Navi). Seit April 2010 liegt der ADASIS v2 Standard fest (Advanved Driver Assistance System Interface Specification), der auf eine CAN-Bus Implementierung ausgelegt ist und die Übertragung der Autoposition und der Streckenattribute relativ zum Referenzpunkt, der 8190m zurückliegen kann, vorsieht. Außerdem die inkrementelle Übertragung des Horizontes nach einmaligen initialem Aufbau. Berücksichtigt werden Kriterien wie Energiemanagement (bei Hybriden und EVs), Geschwindigkeits- und Lichtaspekte in Kurven und andere mehr. Dspace bietet eine durchgängige Entwicklungsumgebung und hat seine Schwerpunkte für die Zukunft gesetzt auf Verkehrs- und Umgebungssimulation mit im hochwertigeren Modellen, auf kamerabasierten Systemen, auf C2x-Kommunikation. Die Firma entwickelt Systeme, die auf Basis elektronischer Horizonte arbeiten. Es gibt eine Zusammenarbeit mit Navteq (Tool ADAS RP). Hardwaremäßig gibt es ein ADAS-Reglermodell, das einen PC ersetzt.

 

Dr. Marco Krips von Toshiba entschärft mit seiner Lösung die  Situation im Zusammenhang mit Fussgängern und Radfahrern und dies besonders im Bereich von Kreuzungen. Eine integrierte HMI mit Kameras dient der Hindernis- und Fussgänger-Erkennung um das Fahr

Dr. Marco Krips von Toshiba entschärft mit seiner Lösung die Situation im Zusammenhang mit Fussgängern und Radfahrern und dies besonders im Bereich von Kreuzungen. Eine integrierte HMI mit Kameras dient der Hindernis- und Fussgänger-Erkennung um das FahrSiegfried Best

Mit eingebetteten Lösungen für ADAS-Applikationen befasste sich im anschließenden Vortrag Dr. Marco Krips von Toshiba. Der Senior Design Engineer betrachtete die verschiedenen Situation im Zusammenhang mit Fußgängern und Radfahrern und dies besonders im Bereich von Kreuzungen. Eine integrierte HMI mit Kameras dient der Hindernis- und Fußgänger-Erkennung um das Fahrzeug herum, ergänzt durch Verkehrszeichenerkennung. Das erfordert ICs mit hochwertigster Bildverarbeitung, die dafür die Leistung eines PCs bereitstellen müssen. Den Arbeitsablauf in einem solchen IC stellt sich Toshiba wie folgt vor: Bilderfassung (RGB, Grauwerte, Verzerrungen Rausrechnen und so weiter), Pre-Prozessing (Rauschunterdrückung und andere), Merkmale-Extraktion (durch Analyse), Klassifizierung (durch Vergleich) und Post-Processing zur Erzeugung der Ergebnisse (Markierung auf dem Bild, Warnmeldungen und so weiter). Für diese ICs müssen die passenden Tools für eine vereinfachte Entwicklung zur Verfügung stehen und die ICs sollten sehr sparsam mit Energie umgehen. Ein IC, der von Toshiba bereits zur Verfügung steht, ist Visconti 2, der die genannten Anforderungen erfüllt beziehungsweise übererfüllt. ADAS, so Dr. Krips am Schluss,  erfordert Skalierbarkeit bei Hard- und Software, und die wird durch Multicorearchitekturen erzielt, die zur Erreichung noch höherer Leistungen noch kombiniert werden können, um dann die für 2015 angezielte Rechenleistung von 1000 GOPS zu erreichen.

 

Martin Karrer von Fujitsu Semiconductor Europe GmbH bietet mit der Lösung Emerald eine Technik, die eine 360 Grad Betrachtung um das Auto herum zulässt sowie eine Vogelperspektive mit flexiblen Betrachtungspunkten.

Martin Karrer von Fujitsu Semiconductor Europe GmbH bietet mit der Lösung Emerald eine Technik, die eine 360 Grad Betrachtung um das Auto herum zulässt sowie eine Vogelperspektive mit flexiblen Betrachtungspunkten.Siegfried Best

Die 3D Umfeldprojektion eines Multi-Kamera Systems in Echtzeit präsentierte Martin Karrer von Fujitsu Semiconductor Europe GmbH. Die Firma bietet mit der Lösung Emerald eine Technik, die eine 360 Grad Betrachtung um das Auto herum zulässt sowie eine Vogelperspektive mit flexiblen Betrachtungspunkten. Eine neue Implementierung bei Fujitsu ist Emerald L für vier Kameras, sie befindet sich im Prototypenstadium und enthält zur Leistungssteigerung einen ARM Cortex 3 Core und den 3D Ruby. Noch 2011 folgt Emerald P mit zusätzlicher 2D Iris und einem Neon DSP. Ab 2012 steht der Triton bereit, der dann Objekte erkennen kann, dies mit einem mit 600 MHz getaktetem Cortex 3, der 2D Iris, dem 3D x54-MP1 und einem HD-Decoder in einem SoC. 

 

Dr. Markus Radimirsch von Carmeq hatte die 3D Referenzierung und Visualisierung für Fahrerassistenzsysteme als Thema. Mit dem Tool CarScope der Firma lassen sich FAS effizient visualisieren.

Dr. Markus Radimirsch von Carmeq hatte die 3D Referenzierung und Visualisierung für Fahrerassistenzsysteme als Thema. Mit dem Tool CarScope der Firma lassen sich FAS effizient visualisieren.Siegfried Best

Dr. Markus Radimirsch von Carmeq hatte die 3D Referenzierung und Visualisierung für Fahrerassistenz als Thema. Mit dem Tool CarScope der Firma lassen sich Fahrerassistenzsysteme  effizient visualisieren. Es ist als Baukastenprinzip ausgelegt und stellt Sensor- und Umfelddaten zur Verfügung. Es ist in F+E sowie in der Qualitätssicherung einsetzbar. Objekte können beliebig definiert und kombiniert werden. In Verbindung mit Laserscanner und Kameras, die beispielsweise in der Fahrzeugfront eingebaut sind, ergeben sich intuitive Darstellung dessen, was der Laserscanner sieht. Dabei ist eine schnelle Analyse der Leistungsfähigkeit des Scanners durch Vergleich mit dem Kamerabild möglich. Wichtig auch die schnelle Umsetzung der Visualisierung durch zahlreiche vordefinierte Elemente. Für die 3D Referenzierung steht ein rotierender Velodyne Lasersensor (Lasersender und –empfänger) zur Verfügung, der beispielsweise auf dem Kfz-Dach angebracht wird und 360 Grad erfasst mit einem horizontalen Winkel von +2 bis -24,8 Grad. Er reicht 50 bis 120 m weit und ist auf 1,5 cm genau. Dessen Auflösung beträgt horizontal bestens 0,09 Grad (je nach Umdrehungszahl). Der Sensor arbeitet autark und liefert die Eigenbewegungsdaten, die sehr genau sind. Er lieferte von einer 1 km Testfahrt Daten mit einer Genauigkeit von 1° in der Rotation und von 0,2 m in der Translation. Das Referenzmesssystem für Parken und Rangieren auf der Basis des Velodyne 3D-Laserscanners hat einen hohen Nutzen, da es mit wenigen Komponenten auskommt, kurze Rüstzeiten bietet und eine geringe Ausfallrate. Eine Anwendung ist der Einsatz bei der Entwicklung des Park Assist von VW. Hier wird Längs- und Querparken mit Übernahme der Lenkung möglich. Die Parklücke wird zusätzlich mit Ultraschall vermessen, wobei die Genauigkeit der Fahrzeug-Odometrie einen großen Einfluss auf die Einparkqualität hat.

 

Dipl.-Ing. Harald Schöpp von der SMSC Automotive Information Systems stellte fest, dass aus Sicht des Networking es viele Gemeinsamkeiten zwischen Infotainment und FAS gibt.

Dipl.-Ing. Harald Schöpp von der SMSC Automotive Information Systems stellte fest, dass aus Sicht des Networking es viele Gemeinsamkeiten zwischen Infotainment und FAS gibt.Siegfried Best

Gemeinsamkeiten und Gegensätze bei der Infotainment und Fahrerassistenz aus der Vernetzungsperspektive war Gegenstand des Vortrags von Dipl.-Ing. Harald Schöpp von der SMSC Automotive Information Systems. Er stellt fest, dass aus Sicht des Networking es viele Gemeinsamkeiten zwischen Infotainment und FAS gibt. Die Systeme und ihre Komponenten wie Sensoren, Verarbeitungseinheiten müssen weitgehend skalierbar sein, um die Marktanforderungen zu erfüllen. Für die Fahrerassistenzsysteme ist ein totale Vernetzungsansatz erforderlich mit einer starken Verlinkung zum Infotainmentcluster. Deshalb sind Veränderungen der klassischen Automobilnetzwerkarchitektur zwingend erforderlich und dabei ist MOST, obwohl es ursprünglich für Infotainment entwickelt wurde, eine interessante Option als ADAS Sensornetzwerk eingesetzt zu werden.

 

 Dr. Stefan Bunzel, Manager Software Platforms der Continental Teves AG stellt fest, dass die Fahrerassistenzsysteme stark von Autosar profitieren können.

Dr. Stefan Bunzel, Manager Software Platforms der Continental Teves AG stellt fest, dass die Fahrerassistenzsysteme stark von Autosar profitieren können.Siegfried Best

Dr. Stefan Bunzel, Manager Software Platforms der Continental Teves AG, zeigte in seinem Vortrag die Fahrerassistenzsysteme in der AUTOSAR R4.0 Umgebung. Er stellt fest, dass die Fahrerassistenzsysteme stark von Autosar profitieren können. Dies besonders durch die Autosar R4.0 Sicherheitsmerkmale und die standardisierten Applikationsschnittstellen zum Beispiel für ACC und ESC. ESC Prototypen mit Autosar R4.0 sind derzeit bei Continental in Entwicklung mit dem Ziel der Einführung 2012. Bei ESC auf einer Autosar R4.0 Plattform ist ein SOP für 2014 geplant und schließlich ADAS auf einer Autosar R3.x Plattform für 2013.

 

Dr. Alexander Kirchner, Unterabteilungsleiter FAS der VW AG, kam zu dem Schluss, dass wegen der Komplexität der FAS die heutige Trennung der Domainen in Zukunft nicht mehr möglich sein wird.

Dr. Alexander Kirchner, Unterabteilungsleiter FAS der VW AG, kam zu dem Schluss, dass wegen der Komplexität der FAS die heutige Trennung der Domainen in Zukunft nicht mehr möglich sein wird.Siegfried Best

Den Abschluss des zweiten Tages bildete Dr. Alexander Kirchner, Unterabteilungsleiter FAS der VW AG. Er kam zu dem Schluss, dass wegen der Komplexität der FAS die heutige Trennung der Domainen in Zukunft nicht mehr möglich sein wird. Künftige Fahrerassistenzsysteme bei VW setzen vermehrt auf Sensorfusion, wobei die Sensoren weiterentwickelt werden im Sinne der Integration weiterer Funktionen. Neue Sensoren wird es aber nur dort geben, wo sie dringend erforderlich sind. Dieser steigende Automatisierungsgrad der Funktionen hat  zur Folge, dass die Steuergeräte komplexer werden. Außerdem werden eine Verteilung und Vernetzung von Funktionen und neue Bedienkonzepte notwendig, da die Variantenvielfalt wächst. Dr. Kirchner sieht eine Entwicklung in Richtung dynamische Lastverteilung (Funktionspriorisierung statt Tasks), in der Möglichkeit des Nachkaufs von Funktionen während des Produktlebenszyklus und in (dynamischen) Redundanzen für sicherheitsrelevante Funktionen. Eine mögliche Lösung bietet sich an in dynamischen Middleware-Konzepten zum Abstrahieren der Hardware-Verteilung zur Laufzeit. Außerdem ist die Bündelung der Funktionen aus Nutzersicht erforderlich und ein zentraler HMI-Manager koordiniert in Zukunft die Nutzerinteraktion. All das führt zu einer massiven Erhöhung der Funktionsvariationen im Fahrzeug und macht eine durchgängige Entwicklungsumgebung der Architektur notwendig. Das wiederum bedarf einer engeren und komplexeren Zusammenarbeit zwischen OEM und Tier und führt zu neuen Rollen für beide Parteien.

Die nächste Veranstaltung

Die nächste gemeinsame Veranstaltung von Automobil-Elektronik und SV Veranstaltungen  findet am 27. und 28.September in Frankfurt statt, als Fachtagung wird das Thema Infotainment in 10 Vorträgen führender Firmen wie Continental, Harman, Opel, Sony, TES, Visteon und Volkwagen ausführlich abgehandelt: Ein- und Ausgabe von Informationen, Car2X-Kommunikation und Internet-Anbindung, Bordnetz und Plattformen sowie der digitale Rundfunk.

Ein detailliertes Programm mit den Unterpunkten zu den Vorträgen finden Sie unter www.m-i-c.de/infotainment.