Das automatisierte Fahren stellt eine der größten technologischen Revolutionen in der Mobilität dar. Es erfordert das sichere Zusammenspiel von Fahrzeugsystemen, hochpräziser Umfelderkennung und intelligenter Infrastruktur. ACTARON begleitet Sie bei der Entwicklung und Absicherung automatisierter Fahrfunktionen durch umfassende Expertise in den relevanten Sicherheitsstandards, 3D-Mapping-Technologien und Systemintegration.
Normen und Standards
Die normative Landschaft für das automatisierte Fahren ist komplex und entwickelt sich dynamisch weiter. Die Beherrschung der folgenden Schlüsselstandards ist für eine sichere Entwicklung und eine erfolgreiche Typgenehmigung unerlässlich.
| Norm/Standard | Beschreibung & Anwendungsbereich |
|---|---|
| ISO 26262 (Funktionale Sicherheit) | Definiert den Prozess zur Gewährleistung der "Abwesenheit unvernünftigen Risikos" durch Fehlverhalten von elektrischen/elektronischen Systemen (E/E). Sie ist die Basis für die Sicherheitsentwicklung, adressiert jedoch nicht vollständig die spezifischen Herausforderungen hochautomatisierter Systeme. |
| SAE J3016 (Klassifizierung) | Stellt die entscheidende Taxonomie für die Stufen des automatisierten Fahrens (Level 0-5) bereit und schafft eine einheitliche Sprache für Industrie und Regulierung. |
| ISO/PAS 8800:2024 (KI-Sicherheit) | Dieser neu veröffentlichte Standard adressiert spezifisch die Sicherheitsrisiken von Systemen, die auf Künstlicher Intelligenz (KI) und Machine Learning (ML) basieren. Er schließt eine kritische Lücke, die weder von ISO 26262 noch von ISO 21448 (SOTIF) vollständig abgedeckt wird, und bietet einen Entwicklungslebenszyklus für KI-Elemente. |
Weitere relevante Normen umfassen ISO 21448 (SOTIF) für die Sicherheit der beabsichtigten Funktionalität, sowie ISO/SAE 21434 für die Cybersecurity, die in enger Wechselwirkung mit der funktionalen Sicherheit steht.
Fahrzeug
Im Fahrzeug selbst liegt der Fokus auf der Entwicklung von Systemen, die auch bei Fehlern eine sichere Operation gewährleisten.
Sicherheitsarchitekturen und Fehlerkonzepte
- Fail-Operational und Fail-Degraded Systeme: Im Gegensatz zu traditionellen Fail-Safe-Systemen müssen Fahrzeuge der Automatisierungsstufen 3 und höher auch nach einem Fehler eine grundlegende Operation aufrechterhalten können. Dies erfordert redundante Auslegungen von Lenk-, Brems- und Antriebssystemen.
- Sicherheitsanalyse: Durchführung von System-FMEA, Fehlerbaumanalysen (FTA) und FMEDA, um die Architektur auf ASIL-Anforderungen (Automotive Safety Integrity Level) abzustimmen und Schwachstellen frühzeitig zu identifizieren.
Sensorik und Datenfusion
- Robuste Umfelderkennung: Absicherung von Sensor-Sets (LiDAR, Radar, Kamera) gegen Ausfälle und Umwelteinflüsse.
- Sicherheitsgerichtete Sensorfusion: Entwicklung von Algorithmen, die die Daten mehrerer Sensoren fusionieren, um eine verlässliche Umfeldrepräsentation zu schaffen und gleichzeitig die Unsicherheit der einzelnen Sensoren zu bewerten.
Infrastruktur
Das automatisierte Fahrzeug ist nicht isoliert, sondern Teil eines vernetzten Ökosystems. Die Infrastruktur wird zum aktiven Partner für Sicherheit und Effizienz.
Vehicle-to-Everything (V2X) Kommunikation
- Erweiterter Wahrnehmungshorizont: V2X-Kommunikation ermöglicht es dem Fahrzeug, Informationen über die eigene Sensorreichweite hinaus zu erhalten (z. B. über verdeckte Gefahren oder den Verkehrsfluss hinter der nächsten Kurve).
- Sichere und zuverlässige Datenübertragung: Gewährleistung der Cybersecurity und funktionalen Sicherheit der Kommunikationskanäle gemäß Standards wie ISO 20077 (Extended Vehicle).
Digitale Zwillinge
- Virtuelle Testumgebungen: Digitale Zwillinge der physischen Infrastruktur (z. B. Kreuzungen, Autobahnabschnitte) ermöglichen die Simulation von Millionen von Kilometern und tausenden kritischer Szenarien, bevor reale Tests stattfinden. Dies ist für die Validierung von Automated Driving-Funktionen unerlässlich.
3D-Mapping
Hochpräzise 3D-Karten sind ein entscheidender Enabler für automatisiertes Fahren, da sie dem Fahrzeug ein vorausschauendes Verständnis der Strecke geben.
Hochpräzise Karten (HD-Maps)
- Lane-Level-Genauigkeit: HD-Maps speichern Informationen wie exakte Lane-Geometrien, Verkehrsschilder, Steigungen und Gefälle. Dies unterstützt die Fahrzeuglokalisierung und die Planung von Fahrmanövern.
- Echtzeit-Update-Fähigkeit: Karten müssen laufend mit aktuellen Daten über Baustellen, Verkehrslage oder Wetterbedingungen angereichert werden. Hier setzen sich Standards wie NDS.Live durch, die einen dynamischen Datenfluss anstelle statischer Offline-Datenbanken ermöglichen.
KI-gestützte Kartenerstellung und -pflege
- Automatisierte Objekterkennung: KI-Algorithmen klassifizieren automatisch Objekte in Satellitenbildern oder Kameradaten und tragen so zur schnellen Erstellung und Aktualisierung von Karten bei.
- Kosteneffizienz: Technologien wie "MonoXiver" demonstrieren, wie KI genutzt werden kann, um aus 2D-Bildern 3D-Daten zu generieren und so die Abhängigkeit von teuren LiDAR-Sensoren für Teile der Kartenerstellung zu verringern.
Fazit
Die sichere Realisierung des automatisierten Fahrens erfordert ein tiefes Verständnis der sich ergänzenden Disziplinen Fahrzeugsicherheit, vernetzter Infrastruktur und präziser Kartentechnologien. ACTARON unterstützt Sie mit umfassender Expertise in den relevanten Normen und Standards, um Ihre Systeme ganzheitlich zu entwickeln, zu analysieren und für die Homologation vorzubereiten.
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