Projekt

Fahrerassistenzsysteme werden in zukünftigen Fahrzeuggenerationen eine immer wichtigere Rolle spielen. Neben der Fahrleistung und dem Design des Fahrzeugs bieten Sie den OEMs eine Möglichkeit, sich signifikant gegenüber Konkurrenten durch Anwendungen mit hohem Innovationsgrad abzugrenzen. Moderne Fahrerassistenzsysteme verbinden dabei Sensorsysteme mit Regelanwendungen und einer entsprechenden Aktuatorik. Weiterhin sind sie zumeist als verteilte Anwendungen über mehrere Sensoren, Steuergeräte und Aktoren verteilt, deren Kommunikation über Feldbusse wie CAN, FlexRay oder Busse hoher Bandbreite wie MOST150 oder Ethernet realisiert wird. Eine spezielle Herausforderungen stellen hierbei videobasierte Fahrerassistenzsysteme dar mit ihren Bandbreiten-hungrigen Sensorsystemen dar. Typische bestehende Anwendungen sind dabei Rundumansichten des Fahrzeugs („Surround-View“, „Bird’s-Eye View“), Personen-, Fahrbahn- sowie Schildererkennung oder Nachtsicht („Night View Assist“), die jedoch primär eine Rückmeldung an den Fahrzeugführer liefern. Darüber hinaus sind zukünftig auch solche Anwendungen denkbar, die auf Basis optischer Sensoren Regelfunktionen mit entsprechender Aktuatorik betreiben wie beispielsweise mit Personenerkennung oder Unfallprognosen versehene Bremsassistenten.
Moderne Videosysteme bieten eine Vielzahl von Stellschrauben, die für den Entwickler einen großen Entwurfsraum aufspannen. Auf funktionaler Seite spielt hierbei die Wahl des Sensors, der Farbräume, der Aufbereitungsschritte und Filter, Kodierungsverfahren, etc. eine wesentliche Rolle. Auf Seite der Architektur gilt es, diese in Hard- und Software-Komponenten in einem verteilten System zu implementieren. Im Bereich verteilter eingebetteter Systeme müssen hierbei mehrere Faktoren gegeneinander abgewogen werden: Welche Datenmengen sind zu übertragen? Wie viel Speicher und Rechenkapazität muss auf den Steuergeräten zur Verfügung gestellt werden? Welche Qualität muss für den Anwender bzw. eine Anwendung erzielt werden? Welche Anforderungen werden an Sensorik und verteilte Komponenten auf Grund des Bauraums gestellt?
Ziel des Projekts war es, eine Entwurfsmethodik für verteilte Videosysteme mit Schwerpunkt Fahrerassistenz sowie eingebettete Regelsysteme („Cyber-Physical Systems“) zu erarbeiten. Hierbei mussten die Aspekte Modellierung, Analyse und Entwurfsraumexploration auf die Bedürfnisse von Fahrerassistenzsystemen und damit auf eine Abstraktionsebenenübergreifende Sicht auf Anwendung, Algorithmik, Vernetzung und Steuergerätearchitektur zugeschnitten werden. Ziel der Entwurfsmethodik war es hierbei, flexibel verschiedene Systemarchitekturen, Sensorsysteme sowie Fahrerassistenzanwendungen in einer Werkzeugkette (semi-)automatisiert verarbeiten zu können und dabei gleichzeitig eine nahtlose Integration in bestehende E/E-Architekturen zu gewährleisten.