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VDA-Forschungsprojekt entwickelt neue Ansätze für den Umgang mit Zeit beim hochautomatisierten Fahren

Die Automobilindustrie forscht intensiv an umfassenden Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und Funktionen für das hochautomatisierte Fahren (HAF). Eine wichtige Komponente für die technischen Systeme ist der Umgang mit Zeitzuständen von Informationen und Daten. Dazu gehört z. B. die Erkennung und Bewertung von komplexen, dynamischen Situationen in Echtzeit und die daraus resultierende Handlung des Systems. 
Das von der Forschungsvereinigung Automobiltechnik des Verbands der Automobilindustrie e.V. (VDA) unterstützte Projekt MULTIC (Design Paradigms for Multi-Layer Time Coherency in ADAS and Automated Driving) behandelte genau diese Herausforderung. 
Erweiterte Fahrerassistenzsysteme und automatisiertes Fahren umfassen modulare interaktive Softwarekomponenten, die typischerweise auf einer geschichteten Architektur aufbauen. Da diese Komponenten in der Regel von verschiedenen Teams entwickelt werden, die mit unterschiedlichen Werkzeugen arbeiten und verschiedene Berechnungsmodelle nutzen, ist eine schlüssige und mit allen zeitlichen Anforderungen kohärente Integration aller Komponenten eine große Herausforderung innerhalb des Entwicklungsprozesses. Für eine kontinuierliche Behandlung der Zeit auf allen Ebenen einer geschichteten Architektur müssen Entwurfs- und Programmierparadigmen sowie Schnittstellen in einen gemeinsamen semantischen Rahmen integriert werden. Insbesondere die konsistente Beschreibung der Schichtübergänge hinsichtlich ihres Zeitverhaltens durch adäquate Kombinationen von Spezifikations-, Modellierungs- und Programmieransätzen sowie geeigneter Analysemechanismen muss erreicht werden. Dazu wurden in MULTIC vier neue Entwurfsparadigmen zur durchgängigen und kohärenten Behandlung von Echtzeiteigenschaften in umfassenden Fahrerassistenzsystemen und hochautomatisierten Fahrfunktionen entwickelt (siehe Abbildung):

  • Compositional Semantic Framework
  • Timing Specifications
  • Models of Computations
  • Converter Channels
MULTIC Design Paradigmen (© FAT - Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V.)

MULTIC bestand aus insgesamt drei Arbeitspakten:

  1. Designparadigmen, 
  2. Designansatz und 
  3. die Entwicklung eines Demonstrators für mehrschichtige Zeitkohärenz bei ADAS und hochautomatisiertem Fahren.

Das Projekt MULTIC wurde vom Oldenburger Forschungsinstitut für Informatik OFFIS durchgeführt und vom Arbeitskreis 31 der Forschungsvereinigung Automobiltechnik (FAT) des VDA „Elektronik und Software“ unterstützt. Die Projektergebnisse sind verfügbar in der FAT-Schriftenreihe 302, 16. Oktober 2017.
www.vda-fat.de
www.offis.de