Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Fahrzeuge vermeiden Unfälle selbst - Neuartige Plattform für Fahrerassistenzsysteme

nächste Meldung

Die Wissenschaftler entwickelten erstmals ein komplett fahrzeugübergreifendes System für elektronisch gesteuerte Fahrzeuge (X-By-Wire System), welches 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 Fah-rer selbst direkt in das Fahrgeschehen eingreifen können.

Jedes Jahr geschehen auf Europas Straßen über 40.000 schwere Verkehrsunfälle. Dabei werden drei von vier Unfällen 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 konzipierten die Stuttgarter Wissenschaftler eine X-By-Wire Plattform, die alle verfügbaren Fahrzeuginformationen nutzt und über alle Stellorgane Einfluss auf das Fahrzeug nehmen kann. Auf dieser Basis wurden im Rahmen des SPARC-Projektes 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 Be-rücksichtigung 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.

Würde die X-By-Wire Plattform 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 der dynamischen 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. Dadurch kann die Plattform mit minimalem Änderungsaufwand in verschiedenen Fahrzeugklassen wie Lastwagen oder Pkw eingesetzt werden. Das System wurde an drei Versuchsfahrzeugen umgesetzt.

*) Contract No. IST-507589

Referat für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Keplerstraße 7, 70174 Stuttgart, Tel. 0711/685-82297. -82176, -82122, -82155, Fax 0711/685-82188, Email: presse@uni-stuttgart.de

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/
http://www.eu-sparc.net

nächste Meldung

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...