Ausgangspunkt des Fahrzeugentwicklungsprozesses ist die Sicherheit der Insassen. Die Übertragung der Verantwortung für die Unfallverhütung vom Fahrer auf den Automobilhersteller hat große Auswirkungen auf den Entwicklungsprozess. Autohersteller müssen die Gründlichkeit ihrer Entwicklungsprozesse nachweisen, wenn Menschen durch unsachgemäßen Umgang mit autonom fahrenden Fahrzeugen verletzt oder getötet werden. Dies bedeutet, dass automatisierte Fahrsysteme unabhängig von Straßen- und Wetterbedingungen sicher auf alle möglichen Verkehrsszenarien reagieren müssen. Die Technologie hierfür ist komplex. Dies erfordert ein integriertes System von Systemen mit mechanischen, elektrischen und Softwarekomponenten. Für ein optimiertes Design können diese Komponenten nicht als separate Artefakte behandelt werden. Software und Hardware müssen synchron sein, um die Hardwarekosten und die erforderliche Systemleistung zu erreichen. Eine Schlüsselgröße in automatisierten Fahrsystemen ist die Sensorkonfiguration. Neue Sensoren werden in rasantem Tempo eingeführt und fortschrittlichere Sensorfusionsalgorithmen entwickelt. Es gibt unendlich viele mögliche Zusammenstellungen, um ein 360-Grad-Bild der Umgebung des Fahrzeugs zu erstellen und dabei verschiedene Arten von Sensoren, ihre Anzahl und ihre Positionen am Fahrzeug zu unterstützen. Sensoren stellen in der Regel einen erheblichen Kostenfaktor für Fahrzeuge dar und machen die Auswahl der Konfiguration zu einem potenziellen Unterscheidungsmerkmal auf dem Markt. Die größte Herausforderung besteht jedoch darin, darauf zu vertrauen, dass das Fahrzeug Ihren Spezifikationen entspricht. Nicht nur während der Entwicklungsphase, sondern im realen Verkehr mit Bewohnern und über viele Jahre hinweg. Dies erfordert einen Validierungs- und Verifizierungsprozess, um die Leistung unter verschiedenen Umständen nachzuweisen. Der Prozess muss für verschiedene Fahrzeugentwicklungen im Laufe der Zeit wiederholbar sein, um Leistungsvergleiche zur Designerkundung zu ermöglichen. Schließlich müssen Designentscheidungen und Verifizierungsergebnisse während des Fahrzeugentwicklungsprozesses nachvollziehbar sein. Um den Fahrzeugentwicklungsprozess zu optimieren, ist es notwendig, eine integrierte Hardware- und Softwareentwicklung mit sofortigen Optimierungsmöglichkeiten für Sensorkonfigurationen und einem hochautomatisierten und wiederholbaren Validierungs- und Verifizierungsprozess zu unterstützen. Es ist nur dann für die Massenproduktion skalierbar, wenn die Anforderungen, Systemarchitekturen sowie Simulationen, Modelle und Ergebnisse der Leistungsvalidierung sorgfältig verwaltet werden. Dies würde das Produkt kontinuierlich verbessern, auf Haftungsansprüche reagieren und redundante Arbeit durch die Maximierung der Wiederverwendung digitaler Daten begrenzen. System-on-Chip Die Zeit, in der elektronische Steuergeräte (ECUs) Standardkomponenten waren, geht zu Ende. Hohe IT-Lasten und strenge Anforderungen zur Reduzierung des Stromverbrauchs, gepaart mit spezifischen Umgebungsbedingungen, machen die Entwicklung spezifischer Chips für autonome Fahranwendungen unumgänglich. Dies zwingt die Automobilindustrie dazu, viel enger mit Chipherstellern zusammenzuarbeiten und parallele Produktentwicklungsprozesse mit vielfältigen gegenseitigen Abhängigkeiten einzurichten. Die langen Entwicklungszyklen und die hohen Kosten von Chipchips belasten diese Beziehung. Allerdings unterstützt Mentor, ein Siemens-Unternehmen, den Chipentwicklungsprozess bereits in einem frühen Stadium mit virtuellen und emulierten Darstellungen des Chipdesigns. Dies ermöglicht die Erforschung eingebetteter Designs sowie eine frühzeitige Validierung und Verifizierung der zukünftigen Systemleistung mit realistischer Rechenleistung. Darüber hinaus können Mentor-Simulationslösungen zur Optimierung der thermischen Leistung und Haltbarkeit von Chips und Systemen eingesetzt werden. (Bild: © Ford) AD Computing Platform Die unabhängige Plattform deckt die Hardwarekonfiguration des Steuerungssystems ab. Die Systemgrenzen sind die Fahrzeugsensoren und Aktorausgänge am Fahrzeugkommunikationsbus. Es handelt sich um eine komplexe Baugruppe aus Elektronik und Verkabelung, die optimierte Rechenzeit, Stromverbrauch, thermische Leistung, elektromagnetische Kapazität (EMV) und viele andere Attribute erfordert. Funktional übersetzt die autonome Plattform eine Umgebung mit verschiedensten Akteuren in elektrische Signale an den Ausgängen des Systems, sodass das Auto dem vorgesehenen Weg folgen kann. Obwohl automatisierte Fahrlösungen wie adaptiver Tempomat, Spurhalteassistent und automatisierte Parksysteme typischerweise in Form eines kombinierten Produkts aus Sensoren und Prozessoren bereitgestellt werden, besteht große Erwartung, dass das Automobil der Zukunft über eine zentralisierte Architektur verfügen wird ein gemeinsames Netzwerk. von Funktionen. Rund um das Fahrzeug wird eine Reihe von Sensoren eingesetzt, um eine 360-Grad-Darstellung der Fahrzeugumgebung zu erstellen, die für alle automatisierten Fahrfunktionen genutzt werden kann. Eine CPU führt Sensorfusionsalgorithmen auf Rohsensordaten aus und generiert eine Liste von Objekten in der Fahrzeugumgebung. Endgültige Produktbestimmung Um große Stückzahlen selbstfahrender Autos zu produzieren, ist es nicht möglich, zusätzliche Ressourcen zu den bestehenden Fahrzeugentwicklungsteams hinzuzufügen und einfach das Werkzeugspektrum durch zusätzliche Softwarelösungen zu erweitern. Die Anforderungen an Energieeffizienz, Komfort, Manövrierfähigkeit und Haltbarkeit werden nicht reduziert. Tatsächlich könnten sie schwieriger werden, wenn die Insassen mehr als nur fahren. Auch das automatisierte Fahren und die Anbindung an größere Netzwerke tragen zu diesem Dilemma bei. Der Ausgleich der Faktoren, die die Fahrzeugleistung in häufig widersprüchlichen Bereichen beeinflussen, gelingt am besten in einer integrierten Prozess- und Werkzeugkette. Dies ist der Schlüssel zur Entwicklung gemeinsamer und autonomer Mobilität.