Software-Innovationen

Die Automatisierung von Fahrzeugen und Fahrfunktionen geht Hand in Hand mit der zunehmenden Digitalisierung des Produktes Automobil. Die Bedeutung und Wertschöpfung von Hardwarekomponenten wird kontinuierlich von Softwareanteilen und IuK-Technologien verdrängt.

Fraunhofer unterstützt Unternehmen und Gesetzgeber darin eine sinnvolle und sichere Integration von IT-Angeboten in Fahrzeugen zu gewährleisten zu können.

 

Projektbeispiel: Umfelderfassung / bildbasierte Tiefenkartengenerierung

© Foto Fraunhofer IIS

measured depth map

Kameras sind heute ein wesentlicher Bestandteil von bisherigen Konzepten für teil-, voll- und hochautomatisierte Fahrzeuge.  Mit dem Einsatz von effizienten Multikamerasystemen bzw. kompakten Clusteraugenkameras und den dazugehörigen vom Fraunhofer IIS entwickelten Algorithmen können Lösungen für die Umfelderfassung des Fahrzeugs angeboten werden.

Damit können nicht nur 2D-Bildinformationen, sondern auch Tiefeninformation zur Erhöhung der Genauigkeit und Sicherheit genutzt und sinnvoll ausgewertet werden. Dies erlaubt u.a. in der Umfelderkennung von Fahrzeugen eine robuste Segmentierung des Hintergrunds, des Abstands und ferner ist eine präzise 360 Grad Ansicht des Fahrzeugs aus der Vogelperspektive berechenbar.

Projektbeispiel: Precrash-Technologie für die Seitenaufprallerkennung mit Stereokameras

© Foto Fraunhofer IOSB

Unfälle mit seitlich aufprallenden Fahrzeugen sind häufig folgenschwer und deshalb Forschungsgegenstand neuer integrierter Sicherheitslösungen, die aktive und passive Sicherheitselemente vereinen. Das IOSB hat hier u.a. im EU-Forschungsprojekt APROSYS Precrash-Detektionskomponenten für den Seitenaufprall entwickelt, die mit einem Stereokamerasystem an den Seiten des Fahrzeuges die Umgebung erfassen und bei einem drohenden Unfall rechtzeitig etwaige Aktuatorik auslösen können.

 

Projektbeispiel: Das SPARC-Konzept für vollautomatisches Fahren

© Foto Fraunhofer IOSB

Fahrerlose Fahrzeuge nutzen bisher vielfältige Planungsalgorithmen gleichzeitig, die je nach Situation aktiviert werden. Dadurch übernehmen ständig andere Algorithmen mit anderen Zielen die Kontrolle über das Fahrzeug.

Der SPARC-Ansatz (Situation Prediction and Reaction Control) erlaubt, einen Satz gewichteter Ziele (wie Sicherheit, Regelkonformität, Komfort und Ökologie) und eine explizite Modellierung von Sensor- und Vorhersage-Unsicherheiten zugrunde zu legen, um in Echtzeit Manöver nach einheitlichen und stochastisch fundierten Maßstäben zu berechnen.

Projektbeispiel: Videobasierte Nässeschätzung für die adaptive Beleuchtung

© Foto Fraunhofer IOSB

Unter widrigen Witterungsbedingungen werden videobasierte Fahrerassistenzsysteme oft in ihrer Leistung und Funktion beeinträchtigt. Eine Detektion und Charakterisierung der Umgebungsbedingungen kann für die Systeme daher hilfreich sein, um eine Selbstdiagnose oder gänzlich neue Assistenzfunktionen zu ermöglichen, wie z.B. die automatische witterungsabhängige Helligkeitsregelung der rückwärtigen Fahrzeugbeleuchtung. In der deutsch-französischen Forschungskooperation ICADAC  hat das IOSB daran gearbeitet. 

Projektbeispiel: SafeAdapt – Safe Adaptive Software for Fully Electric Vehicles

Im EU Projekt SafeAdapt überarbeiten 10 Partner aus sechs Ländern unter Koordination von Fraunhofer ESK die E/E-Architektur zukünftiger Fahrzeuge, welche die Komplexität reduziert sowie Kosten- und Energieeffizienz erhöht. Hierzu wird eine generische und systemweit einheitliche Fehlerbehandlung durch eine Adaption des Systems zur Laufzeit entwickelt. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, der die Zuverlässigkeit gegenüber Fehlern erhöht und den Ressourcenbedarf optimiert.

Projektbeispiel: Accelerated Development and Test of BMS Using an Emulation Based HIL

© Foto Fraunhofer IWES

Der Institutsteil Energiesystemtechnik des Fraunhofer IWES in Kassel entwickelt und optimiert bidirektionale berührungslose, induktive und kabelgebundene Energieübertragungssysteme für Elektrofahrzeuge. Dabei wird eine sogenannte »Virtuelle Batterie« als Entwicklungs-werkzeug eingesetzt. Damit können unter­schiedliche Batteriezustände simuliert werden, womit charakteristische Untersuchungen für unterschiedliche Ladungszustände sowie verschiedene Lade- und Entladezyklen durchgeführt werden können.