Driven by Software: Die Mobilität der Zukunft setzt auf E-Antrieb – und Software
Die Gesellschaft befindet sich im Wandel. Mit der Corona-Pandemie haben Themen wie die Digitalisierung und New Work nochmals an Fahrt [...]
Innovationsprojekt zur Absicherung autonomer Fahrzeuge
Bayerisches Wirtschaftsministerium fördert Holmes3 Das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft,Landesentwicklung und Energie (StMWi) fördert das neue Technologieprojekt „Holmes3“ des Software Engineering [...]
3Ccar FuE-Projekt: Integrierte Komponenten zur Reduktion der Komplexität in kostengünstigen Elektrofahrzeugen
Motivation Europa und vor allem Deutschland besitzen in der Mikroelektronik besondere Stärken auf den Gebieten Automobil-, Energie-, Industrie- und Sicherheitselektronik. Um die Mikroelektronikkompetenz im Hinblick auf eine breite Digitalisierung zu stärken, fördert die Europäische Kommission gemeinsam mit Mitgliedsstaaten in der Initiative ECSEL Forschungsvorhaben und Pilotlinien. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien. Ziele und Vorgehen Ziel des Forschungsvorhabens 3Ccar, in dem 11 deutsche Partner mit 38 europäischen Partnern zusammenarbeiten, ist eine Steigerung der Leistungsdichte, Effizienz und Zuverlässigkeit von Elektroniksystemen für Elektrofahrzeuge. Hierbei sollen die Funktionalität und der Integrationsgrad wichtiger Komponenten für die Einsatzbereiche Antrieb, Bordnetz und Energiespeicher gesteigert werden, beispielsweise durch den Einsatz neuer Halbleitermaterialien in der Leistungselektronik. Auf Systemebene wollen die Partner mit Hilfe optimierter elektrischer Netzarchitekturen und leistungsfähiger Steuergeräte gleichzeitig die Komplexität und den Entwicklungsaufwand senken. Innovationen und Perspektiven Die in 3Ccar erforschten Technologien können die Energieeffizienz und damit auch die Reichweite von Elektrofahrzeugen steigern und so die Akzeptanz und den Markterfolg der Elektromobilität erhöhen. Die angestrebte Systemvereinfachung ermöglicht deutschen Fahrzeugherstellern und Zulieferern zudem, Skalierungseffekte zu nutzen, Entwicklungsaufwände zu senken und so ihre Wettbewerbsfähigkeit weiter zu steigern. Die im Projekt untersuchten zuverlässigen Systemdesigns könnten langfristig in weiteren Anwendungsbereichen mit höchsten Sicherheitsanforderungen, wie etwa der Luftfahrt, genutzt werden. Europäische Partner Österreich: AVL List GmbH, Infineon Technologies Austria AG, TTTEch Computertechnik AG, Kompetenzzentrum – Das Virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbH, Technical University Graz, Tschechien: Brno University of Technology, Institut mikroelektronickych aplikaci s.r.o., ON Design Czech s.r.o., Frankreich: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS, STMicroelectronics (Grand Ouest) SAS, Valeo Systèmes de Contrôle Moteur SAS, Commis-sariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives CEA, Hutchinson SA (assoziiert), Rumänien: Infineon Techno-logies Romania and Co. Societate in Comandita Simpla, Institutul National de Cercetare Dezvoltare Pentru Microtehnologie, Belgien: ON Semiconductor Belgium BVBA, Tenneco Automotive Europe BVBA, Vereinigtes Kö-nigreich: QinetiQ Limited, Niederlande: NXP Semiconductors Netherlands BV, Technische Universiteit Eindhoven, Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek, Lettland: Elektronikas un datorzinātņu institūts, Finnland: Teknologian tutkimuskeskus VTT, Murata Electronics Oy, Okmetic Oyj, Spanien: Fundación Tecnalia Research & Innovation, Advanced Automotive Antennas S.I., Fico Triad S.A., IXION Industry & Aerospace SL, Italien: Ideas & Motion S.r.l., Torino E-District Consorzio, Solbian Energie Alternative SRL, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Interactive Fully Electrical Vehicles, University di Pisa, Litauen: Vilnius Gediminas Technical Universi-ty, UAB Metis Baltic
FuE-Projekt: Sichere Komponenten und Schnittstellen für automatisierte Elektrofahrzeuge
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu Elektroniksystemen für automatisiertes, vernetztes und elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beiträge. Damit Autos auch in komplexen Umgebungen wie der Stadt hochautomatisiert fahren können, ist eine effiziente und zuverlässige Integration von Sensorik und Elektronik zur Erfassung, Auswertung und zum Austausch von Daten unerlässlich. Durch eine Vielzahl von verschiedenen Schnittstellen, unterschiedliche Datenqualität und herstellerspezifischen Systemen ist dies immer noch sehr aufwändig. Ziele und Vorgehen Das Vorhaben iKoPA zielt auf eine zuverlässige Automatisierung von Elektrofahrzeugen über sichere Elektronikkomponenten mit einheitlichen Schnittstellen. Gegenstand der Arbeiten sind zum einen zuverlässige Chips, die heterogene Daten fahrzeugintern verarbeiten und in Echtzeit für Fahrerassistenz-Funktionen bereitstellen. Zum anderen Komponenten für die sichere Kommunikation über existierende und neue externe Übertragungskanäle (digitales Radio, Car-to-X-Kommunikation, Mobil-funk). Hierbei werden auch Aspekte wie Datenschutz und die Anbindung an Mobilitätsdienste berücksichtigt. Die Stärken der neuen Komponenten und Schnittstellen sollen u.a. anhand von optimierten Fahr-, Park- und Ladefunktionen von Elektrofahrzeugen mit hohem bis vollem Automatisierungsgrad nachgewiesen werden. Innovationen und Perspektiven Die geplanten Arbeiten ermöglichen die Verzahnung von fahrzeugzentrierter Umfelderfassung mit externen Daten und Mobilitätsdiensten. Sie schließen so wichtige Lücken im automatisierten elektrischen Fahren. Das Vorhaben erleichtert nicht nur das automatisierte Energie- und Reichweitenmanagement, sondern kann auch die Ver-kehrssicherheit und -effizienz steigern. Die definierten Schnittstellen werden speziell für die am Projekt beteiligten KMU die Markteintrittshürden senken und ihre Innovationskraft stärken.
FuE-Projekt: Elektronisches Längs- und Querführungssystem für automatisierte Fahrmanöver
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu Elektroniksystemen für die Elektromobilität sowie automatisiertes, elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beiträge. Elektrisch angetriebene Fahrzeuge können gegenüber konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmaschinen bei automatisierten Fahrfunktionen, die deutlich über den Stand der Technik wie bspw. Einpark- oder Überholassistenten hinausgehen, spezifische Vor-teile bieten und durch ihre Leistungsfähigkeit überzeugen. Ziele und Vorgehen Das Projekt OmniSteer geht mit seiner Zielsetzung hinsichtlich neuartiger, automatisierter Fahrmanöver deutlich weiter als heutige Systeme. Durch die Integration des elektrischen Antriebs in die einzelnen Räder ergeben sich Vorteile, die bisher nicht realisiert werden konnten. Fahrmanöver in beengten Situationen werden so zeitlich wie auch energetisch effizienter. Beispielsweise im Zustelldienst kann der Zeit- und Energiebedarf deutlich reduziert werden, da sogar kontinuierlich aus der Fahrt heraus ein Einparken quer zur Fahrrichtung möglich ist (ominidirektional) und somit kleinste Parklücken effizient genutzt werden können. Erst die Radintegration des elektrischen Antriebsstranges ermöglicht diese Innovation. Im Projekt entsteht ein verkleinertes Demonstrationsfahrzeug, das schnell und kostengünstig umgesetzt werden kann. Das Fahrzeug kann mit Sensoren das Umfeld erkennen, den bestmöglichen Fahrweg errechnen und dann Manöver eigenständig ausführen. Der Fahrer wird den Vorgang mit Hilfe einer eigens entwickelten Anzeige im Fahrzeug nachvollziehen können und behält so jederzeit die Kontrolle über das Fahrzeug. Innovationen und Perspektiven Die neuartige Kombination aus einzeln elektrisch angetriebenen und lenkbaren Rädern führt zu völlig neuen automatisierten Fahrfunktionen, welche die Manövrierfähigkeit und somit das Leistungsspektrum von Fahrzeugen erhöht. Darüber hinaus werden Energie- und somit die Betriebskosten gesenkt. Mit innovativen Fahrzeugen, die neue automatisierte Fahrfunktionen für den mobilen Menschen nutzbar wird die Position Deutschlands als Leitanbieter für E-Fahrzeuge gestärkt.
FuE-Projekt: Elektroniksysteme für die Sensordatenfusion beim automatisierten elektrischen Fahren
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu innovativen Elektroniksystemen für die Elektromobilität sowie automatisiertes, vernetztes, elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beträge. Eine konkrete Herausforderung ist es dabei, Daten zum Fahrzeugum-feld aus unterschiedlichen Quellen in einem zentralen Steuergerät im Fahrzeug zu einem digitalen Modell der Umgebung zu verschmelzen, um verschiedene automatisierte Fahrfunktionen zu ermöglichen. Ziele und Vorgehen Im Projekt OFP wird ein neuartiges elektronisches Steuergerät für automatisierte Fahrzeuge entwickelt, das Daten aller derzeit gängigen Automobilsensoren über offene Schnittstellen einlesen und komplexe Sensordatenfusionen durchführen kann. Damit ist das System in der Lage, verschiedene Fahrfunktionen von Fahrerassistenz bis zum hochautomatisierten Fahren zu unterstützen bzw. komplett auszuführen. Die zu entwickelnde Hardware sowie darin eingebettete Algorithmen fusionieren die Daten aus Kameras, Radarsensoren, digitalen Karten und aus der drahtlosen Fahrzeugkommunikation zu einem dreidimensionalen Umgebungsmodell und übernehmen die Planung der Fahrzeugbewegung. Sie genügen dabei den hohen Sicherheitsanforderungen des Automobilsektors. Im Projekt wird als beispielhafte Anwendung das autonome, induktive Laden und anschließende Umparken von Elektrofahrzeugen auf einem Parkplatz technisch umgesetzt. Innovationen und Perspektiven Die entwickelte Fusionsplattform vereint neuartige, bisher nicht verfügbare Sicherheitsfunktionen mit rechenstarken Prozessoren. Aufgrund ihrer offenen Schnittstellen wird sie allen OEM und Zulieferern zur Entwicklung automatisierter Fahrfunktionen zur Verfügung stehen. Die damit ermöglichten hohen Stückzahlen sowie die Verwendung gängiger Sensorik erlauben eine kostengünstigere Umsetzung verschiedener automatisierter Fahrfunktionen. Zudem wird die Plattform Forschern und Entwicklern in Hochschulen, Instituten und Industrie als Referenzarchitektur zur Integration neuer Hard- und Software im Kontext des automatisierten Fahrens die-nen. Damit trägt OFP dazu bei, die führende Rolle der deutschen Forschung und Industrie im Automobilbereich weiter auszubauen.
FuE-Projekt: Automatisch rekonfigurierbare Aktoriksteuerungen für aus-fallsichere automatisierte Fahrfunktionen
Motivation Das automatisierte und vernetzte Fahren ist ein wesentlicher Bestandteil einer zukünftigen intelligenten und nachhaltigen Mobilität. Die Umsetzung automatisierter Fahrfunktionen hängt insbesondere auch von technologischen Fortschritten bei Elektronik und Sensorik ab. Dabei müssen nicht nur die einzelnen Komponenten, sondern das Gesamtsystem so ausfallsicher gemacht werden, dass jederzeit eine sichere Fahrt gewährleistet wird. Da beim vollautomatisierten Fahren auch im Fehlerfall der Mensch nicht mehr eingreift, muss das System bei unvorhergesehenen Ereignissen reagieren können und stets stabil bleiben. Ziele und Vorgehen Ein möglicher Lösungsweg für einen unterbrechungsfreien Fahrbetrieb wäre eine Verdopplung aller elektrisch/elektronischen Komponenten. Falls eine Komponente ausfällt, wäre dafür eine baugleiche vorhanden, die notfalls genutzt werden könnte. Da dies allerdings weder wirtschaftlich noch technisch effizient ist, werden innerhalb des Projektes AutoKonf Sicherheitslösungen erarbeitet, die durch ein redundantes, generisches Steuergerät erlangt werden. Fällt das für die Lenkungs- oder Bremsfunktion zuständige Steuergerät aus, übernimmt das überzählige generische Steuergerät die jeweilige Aufgabe und kann das Fahrzeug sicher führen. Damit das redundante Steuergerät die Aufgaben der Lenkung- oder Bremssteuerung übernehmen kann, werden im Projekt Elektroniksysteme entwickelt mit denen u.a. die Signalverteilung und Stromversorgung dynamisch geändert werden. Innovationen und Perspektiven Durch das neue Konzept wird bei gleichbleibender Sicherheit die Komplexität der elektronischen und elektrischen Systeme für das automatisierte Fahren erheblich reduziert und die Fahrzeuge insgesamt günstiger.
Siemens übernimmt niederländisches Simulations-Startup Tass (Helmond)
Der deutsche Automobil-Zulieferer will sich im Bereich des autonomen Fahrens stärken und kauft das niederländische Startup Tass, das Autocrashs simuliert. Mobilitäts-Startups sind gerade heiße Kandidaten für Übernahmen durch Konzerne. Nachdem die deutschen Autobauer lange gezögert haben, in junge Technologie-Unternehmen zu investieren, sitzt nun das Geld bei BMW, Daimler und Siemens lockerer. So hat der Münchner Automobil-Zulieferer nun angekündigt, auch das niederländische Startup Tass für eine ungenannte Summe komplett zu übernehmen. Die Niederländer konzentrieren sich auf die Entwicklung von autonomem Fahren, Fahrerassistenzsystemen sowie Reifenmodellierung. Dafür entwickelt Tass Simulationssoftware, die Autounfälle und deren Folgen auf den menschlichen Körper berechnet. Mit 200 Mitarbeitern erwirtschaftete das Unternehmen zuletzt einen Jahresumsatz von rund 27 Millionen Euro.
FuE-Projekt: PARallele Implementierungs-Strategien für das Hochautomatisierte Fahren
Motivation Das automatisierte und vernetzte Fahren ist ein wesentlicher Bestandteil einer zukünftigen intelligenten und nachhaltigen Mobilität. Die Umsetzung vollautomatisierter Fahrfunktionen hängt insbesondere auch von technologischen Fortschritten bei Elektronik und Sensorik ab. Zur zuverlässigen Einschätzung der Fahr- und Verkehrssituation müssen dabei die Daten verschiedener Sensoren kombiniert und zu einem detaillierten Umgebungs-bild zusammengefügt werden. Die hierfür notwendigen komplexen Algorithmen sind rechenintensiv und stellen hohe Anforderungen an die zur Daten-verarbeitung nötige Hardware. Ziele und Vorgehen Ziel des Projektes PARIS ist eine neuartige Hardwareplattform, die eine effiziente Sensorsignalverarbeitung in hochautomatisierten Fahrzeugen in Echtzeit erlaubt. Zu diesem Zweck wird eine Multiprozessor-Plattform mit optimierten Prozessorkernen entwickelt. Dort werden rechenintensive, selbstlernende Algorithmen zur Sensorfusion abgebildet, um den Anforderungen komplexer urbaner Verkehrssituationen gerecht zu werden. Die Algorithmen werden in Basisoperationen zerlegt, die auf den Prozessorkernen der Plattform parallel ausgeführt werden. Dieser Ansatz ermöglicht Echtzeitfähigkeit und Effizienz, erfordert jedoch neue Programmier- und Verifikationsmethoden, die zum Teil auf Virtual-Prototyping basieren. Zum Abschluss werden die erarbeiteten und implemen-tierten Algorithmen in einem Versuchsfahrzeug in realen Fahrsituationen demonstriert und erprobt. Innovationen und Perspektiven Die im Vorhaben erforschten algorithmischen Ansätze stellen eine wichtige Basis für die Rekonstruktion und Interpretation hochkomplexer Verkehrssituationen dar. Aufgrund der hohen Rechenintensität ist deren Ausführung auf konventionellen Hardwareplattformen nicht in Echtzeit möglich. Die neuartige parallele Plattform weist den Weg für zukünftige hochleistungsfähige Systeme für das automatisierte Fahren.
Datensammler bei E-Mobilen: Hersteller gehen unterschiedlich mit sensiblen Informationen um.
Vernetzte Fahrzeuge hinterlassen überall Datenspuren. Das gilt vor allem für Elektromobile, wie ein Vergleich der VDI nachrichten zeigt. Sieben beliebte Elektrofahrzeuge, sieben Automobilhersteller und sieben verschiedene Arten mit Daten umzugehen. So lautet das Resümee eines Vergleichs der VDI nachrichten. Die Redaktion hat dafür die Allgemeinen Geschäftsbedingungen, Datenschutzbestimmungen und Werbeaussagen der Hersteller gegenübergestellt. E-Mobile nutzen die Vernetzung am stärksten. Onlinedienste unterstützen hier nicht nur Assistenz- und Navigationssysteme, sondern oft auch das Batteriemanagement. Einen Vergleich der Fahrzeuge und der erfassten Daten finden Sie hier: http://www.vdi-nachrichten.com/Fokus/Der-Spion-in-deinem-E-Mobil