Vernetzte Straße für autonomes Fahren
09.05.2019
Mit oder ohne 5G zum Autonomen Fahren?

Aktuell wird noch im EU-Parlament diskutiert, ob WLAN oder 5G als Standardtechnik für autonomes Fahren festgelegt werden soll. Egal, welche Technologie gewählt wird – sicher ist, dass eine sichere Verbindung nötig ist, um Fahrzeuge untereinander zu vernetzen und damit autonomes Fahren möglich zu machen. Aber auch ein anderer Lösungsansatz zur funktionalen Sicherheit bietet Potenziale.

On-Board-Sensorik bisher die Basis
Assistenzsysteme und automatisierte Fahrfunktionen basieren auf eingebettete Systeme im Fahrzeug und einer On-Board-Sensorik zum Erkennen von bspw. Hindernissen in Parklücken. Auch beim hochautomatisierten Fahren mit einem Automatisierungsgrad Level 3 / Conditional Automation sind die Funktionen momentan noch On-Board und im Wesentlichen ohne aktive Kommunikation mit der Außenwelt.

Funktionale Sicherheit bei autonomem Fahren
Mit den steigenden Automatisierungsgraden (Level 4 und höher / High und Full Automation bzw. Autonomes Fahren) wird die Verwirklichung von Funktionen noch vielfach komplexer. Insbesondere im urbanen Umfeld, z.B. sicheres Passieren einer mehrspurigen städtischen Kreuzung, stellen sich hier extrem schwierigere Aufgaben, die heute noch nicht auf dem nötigen Sicherheitsniveau bewältigt werden können.

Für die funktional sichere Realisierung solcher hochkomplexer und hochkritischer Anwendungsfälle gibt es grundsätzlich zwei konkurrierende Lösungsansätze:

1. Autonomie mittels Autarkie:
Wie bisher, werden alle Funktionen im Fahrzeug belassen und das Fahrzeug mit einer aufwendigen Sensorik und hoher Rechenkapazität zur Verarbeitung der Sensordaten ausgestattet.

2. Autonomie durch funktional sichere Vernetzung:
Wesentliche Autonomiefunktionen werden aus dem Fahrzeug herausgenommen und in die Infrastruktur sowie IT-Backend (Sensorik und Processing) ausgelagert oder dort zur Erhöhung der Funktionssicherheit zumindest redundant realisiert.

Beide Ansätze haben ihre Stärken und Schwächen, sowohl technologisch wie auch auf Seiten der Kostenszenarien. Fraglos machen auch die Einsatzfälle einen Unterschied. Z.B. sind bei Premiumfahrzeugen auf der einen Seite und den in die Lücke zwischen dem Individualverkehr und dem ÖPNV stoßenden, vorwiegend für den urbanen Verkehr gedachten People Mover Konzepten auf der anderen Seite die Voraussetzungen sehr unterschiedlich und ermöglichen daher auch andere Lösungsansätze.

5G ist Grundlage für die Vernetzung
Die entscheidende technologische Anforderung ist die Vernetzungsfähigkeit im Gesamtverbund mit der Infrastruktur. Es geht dabei um hochsichere und absolut verlässliche Datenverbindungen in hoher Bandbreite. Nur dann, wenn dies gewährleistet ist, kann man ernsthaft in Erwägung ziehen, funktional sichere Anwendungen (Safety) in einem IT-Backend, statt in einem eingebetteten System im Fahrzeug darzustellen.

Hier wird die Entscheidung des EU-Parlaments bezüglich 5G oder WLAN als Technologie einen entscheidenden Grundstein für Automobilhersteller legen. Wichtig ist bei beiden Möglichkeiten, dass für eine hohe Datensicherheit (Security) der Verbindungen gesorgt wird. Denn nur mit Safety und Security zusammen wird sicheres autonomes Fahren möglich.

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