Autos müssen auch noch allein fahren, wenn einzelne Systeme ausfallen

Ein Albtraum: Beim Überholen fällt der Abstandssensor aus. Der Überholassistent schaltet sich aus. Aber der Fahrer kann noch nicht eingreifen. Hochautomatisiertes Fahren muss für ein paar Sekunden auch funktionieren, wenn Systeme ausfallen. Daran arbeiten Fraunhofer-Ingenieure in München. Ihr ausfallsicheres Bordsystem stellen sie auf der Embedded World vor.

Assistenzsystem im BMW, das Fußgänger schon früh erkennt und notfalls eine Vollbremsung einleitet: Wenn später bei autonom fahrenden Autos Teilsysteme ausfallen, muss der Autopilot aber in der Lage sein, das Auto noch ein paar Sekunden zu steuern, bis der Fahrer wieder voll eingreifen kann.

Foto: BMW

Autos werden bald selbstständig im Parkhaus einparken, sie werden auf der Autobahn in Kolonnen fahren und selbstständig überholen. Doch das alles macht nur dann Sinn, wenn die Autopiloten auch wirklich zuverlässig funktionieren. Fällt das Steuerungssystems aus, muss der Mensch eingreifen. Nur was passiert, wenn bis dahin wertvolle Sekunden vergehen? Kracht das Auto dann auf den Vordermann oder fliegt aus der Kurve?

Dass sich alle Funktionen eines Autopiloten bei einem Fehler im Bordnetz einfach abschalten, kann nicht die Lösung sein. Das Auto muss vielmehr für kurze Zeit in der Lage sein, selbstständig sicher weiterzufahren. Fraunhofer-Forscher haben ein solches ausfallsicheres Bordnetz entwickelt und werden es auf der Embedded World vom 23. bis 25. Februar in Nürnberg vorstellen.

Bordsysteme müssen so lange selbstständig reagieren, bis der Fahrer eingreift

Ziel der Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik ESK in München war die Entwicklung eines Systems, das „fail-operational“ ist. Das heißt, dass das Fahrzeug nach dem Ausfall einer Steuerungseinheit so lange selbstständig reagieren kann, bis der Fahrer das Auto wieder selbst übernimmt.

Damit kritische Funktionen weiterhin beherrschbar bleiben, muss die Elektrik und Elektronik in der Lage sein, Fehler zu kompensieren. Am besten nicht nur für einzelne Funktionen, sondern im gesamten System.

Stellenangebote im Bereich Elektrotechnik, Elektronik

Elektrotechnik, Elektronik Jobs

Dieses Modellauto mit autonomer Steuerungseinheit demonstriert das Fraunhofer-Institut für Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik ESK auf der Messe Embedded World. Die Forscher arbeiten an Autopiloten, die auch noch weiterarbeiten, wenn Teilsysteme ausfallen.

Quelle: Fraunhofer ESK

Seine Forschungen hat das ESK-Team im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Projekts SafeAdapt betrieben. Hier wird, mit zehn Partnern aus sechs Ländern, nach Methoden und Lösungen für eine ausfallsichere Softwarearchitektur gesucht. Dem Fraunhofer-Team ist es nun offenbar gelungen, solche Architekturen zu entwickeln, und das so, dass sie mit verschiedenen Steuergeräten und heterogenen Technologien realisierbar sind.

Insbesondere sei ihre Lösung kompatibel mit Autosar, betonen die Wissenschaftler. Diese Entwicklungspartnerschaft in der Automobilindustrie will eine offene und standardisierte Softwarearchitektur schaffen und etablieren.

Lenken und Bremsen, auch wenn die Systeme Probleme machen

Wie die Lösung konkret aussieht, will das ESK-Team auf der „Embedded World 2016“ zeigen. Auf dem Fraunhofer Gemeinschaftsstand wird ein Modellauto stehen, das nicht nur mit Steuerungseinheiten ausgerüstet, sondern auch noch mit einem Fahrsimulator verbunden ist. Mit dem Auto wollen die Ingenieure zeigen, wie ihre Software arbeitet, die in der Lage ist, auch nach Ausfall einzelner Sensoren oder Funktionen wichtige Systeme wie Lenkung und Bremsen funktionstüchtig zu halten.

Als nächstes wollen die Wissenschaftler ein Testfahrzeug bauen und einen Fahrsimulator, bei dem auch menschliches Eingreifen erforderlich ist.

Projektpartner bei der Entwicklung ausfallsicherer Elektroniksysteme sind neben dem Fraunhofer ESK die Institut und Unternehmen CEA LIST (Frankreich), Delphi (Deutschland), DuraCar (Niederlande), Fico Mirrors (Spanien), Tecnalia Research & Innovation (Spanien), Pinifarina (Italien), Siemens (Deutschland) und TTTech Computertechnik (Österreich).

Axel Mörer-Funk

Axel Mörer-Funk ist Gesellschafter der Medienagentur S-Press in Bonn. Nach einem Volontariat beim Bonner Generalanzeiger und dem Besuch der Journalistenschule Hamburg arbeitete er u.a. als freier Journalist für dpa, Bunte und Wirtschaftswoche.
Gudrun von Schoenebeck

Gudrun von Schoenebeck ist seit 2001 journalistisch unterwegs in Print- und Online-Medien. Neben Architektur, Kunst und Design hat sie sich vor allem das spannende Gebiet der Raumfahrt erschlossen.