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Das PEGASUS-Projekt

Autonome Fahrzeuge

FÜR MEHR SICHERHEIT AUF DER STRASSE

Ein Fahrzeug rast bei strömendem Regen mit 130 km/h über die Autobahn. Dabei können sich Bodenhaftung, Fahrdynamik und Sicht von einer auf die andere Sekunde ändern. Für den Fahrer stellt dies, selbst mit der Unterstützung von Fahrerassistenzsystemen, wie dem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP), Spurhalteassistent (LDW) und AEB-Notbremsassistent, eine Extremsituation dar.

In modernen Fahrzeugen sorgen inzwischen mehr als 100 Prozessoren und Sensoren für ein komfortables und sicheres Fahrerlebnis. Was aber, wenn Computer die vollständige Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen und künftig alle Fahraufgaben automatisiert ausführen? Autonome Fahrzeuge versprechen mehr Komfort, ein völlig neues Fahrerlebnis und insbesondere mehr Sicherheit - vorausgesetzt alle Systeme funktionieren fehlerfrei über die gesamte Fahrzeuglebensdauer.

ENTWICKLUNG VON SICHEREM AUTONOMEN FAHREN FÜR DIE ZUKUNFT

Es steht außer Frage, dass die Sicherheit und Funktionalität komplexer Assistenzsysteme beim autonomen Fahren deutlich an Bedeutung gewinnt. Daher erfordert die Prüfung von autonomen Fahrzeugen neben realen Testfahrten auch virtuelle Tests. Während die technischen Voraussetzungen für die Realisierung des hochautomatisierten Fahrens bereits weit fortgeschritten sind, befinden sich die dazugehörigen Vorschriften noch in einem frühen Stadium. Die Experten von TÜV SÜD beteiligen sich daher an einer Reihe von Projekten, die an der Entwicklung des rechtlichen Rahmens für die Zulassung von automatisierten Fahrzeugen arbeiten, um die IT-Sicherheit und die funktionale Sicherheit dieser Fahrzeuge zu gewährleisten.

Ein Beispiel hierfür ist das PEGASUS-Projekt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Als einzige technische Sachverständigenorganisation ist TÜV SÜD gemeinsam mit 16 weiteren Partnern aus Industrie und Wisenschaft am Projekt beteiligt. Zusammen wird daran gearbeitet, die Anforderungen an Methoden und Tools zu definieren, um die Sicherheit von hochautomatisierten Fahrfunktionen sicherzustellen. Insbesondere die Anforderungen an die Zulassung werden enorm steigen. Die aktuellen Normen zur Gewährleistung der Interaktion von lateralen und longitudinalen Assistenzfunktionen mit konventionellen Bremsen und konventioneller Lenkung (ECE R 13/-79) beispielsweise werden den Anforderungen an die Assistenzsysteme der nächsten Generation nicht mehr gerecht werden. Die Fahrzeugexperten von TÜV SÜD arbeiten daher gemeinsam mit dem Sonderausschuss für Fahrerassistenzsysteme im Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur an der Aktualisierung der Vorschriften. Bereits heute unterstützt TÜV SÜD Automobilhersteller mit Risikoanalysen und Zulassung für automatisierte Fahrzeuge auf öffentlichen Straßen.

RELEVANTE THEMEN FÜR DAS AUTONOME FAHREN

KOMBINATION AUS REALEN FAHRVERSUCHEN UND VIRTUELLEN SIMULATIONEN

Anhand des AEB-Notbremsassistenten sieht man, wie wichtig die regulatorischen Anforderungen an automatisierte Fahrzeuge sind. Man stelle sich nur einmal folgendes Szenario vor: Ein Fußgänger tritt zwischen geparkten Fahrzeugen hervor und möchte auf die Straße treten. Was nun als Nächstes passiert hängt von diversen Parametern ab, die stark variieren können. Zu diesen Parametern zählen beispielsweise die Wahrscheinlichkeit, mit der der Fußgänger vom System entdeckt wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Geschwindigkeit des Fußgängers, die Straßenhaftung des Fahrzeugs, die Entfernung von Fahrzeug und Fußgänger und vieles mehr. Ein Fahrzeug, das sich diesem Szenario nähert, muss diese vielen verschiedenen Situationen und Parameter umgehend berechnen.

Für die zuverlässige Sicherheitsbewertung und Zulassung künftiger Fahrerassistenzsysteme muss daher eine große Anzahl an Szenarien berücksichtigt werden. Die Experten von TÜV SÜD gehen davon aus, dass für die Zulassung einer einzigen autonomen Fahrfunktion 100 Millionen Sicherheitsszenarien geprüft werden müssen. Um wirklich alle nur erdenklichen Szenarien berücksichtigen zu können, verfolgen die Experten von TÜV SÜD und ihre Partner im PEGAGUS-Projekt einen hybriden Ansatz. Dabei wird der Großteil der Sicherheitsprüfungen in einer virtuellen Simulationsumgebung durchgeführt und nur bestimmte repräsentative Szenarien auf dem Testgelände oder auf der Straße erprobt. Mit dieser Kombination aus virtuellen Tests und realen Fahrprüfungen soll das gesamte Spektrum der fahrlerlosen Funktionen abgedeckt und deren Sicherheit gewährleistet werden.

IT-SICHERHEIT RÜCKT IN DEN FOKUS

Die Sicherheitseinrichtungen automatisierter Fahrzeuge sorgen nicht mehr nur für die Sicherheit des eigenen Autos, sondern können über die Motorhaube hinaus kommunizieren und interagieren. Dies schließt die Kommunikation zwischen zwei Fahrzeugen ("Car to Car"), sowie zwischen Fahrzeug und Infrastruktur ("Car to Infrastructure") ein, die über verschiedene Kommunikationsprotokolle erfolgen kann (LTE, 5G, Radio etc.).

Dieses hohe Maß an Konnektivität und die Vielfalt der Kommunikationsschnittstellen erhöhen das Risiko von Hackerangriffen auf die Fahrzeugelektronik und Informationssysteme, was sich auf die Verkehrssicherheit und den Datenschutz der Verkehrsteilnehmer auswirken könnte. Cybersicherheit und Privatsphäre durch Datensicherheit sind daher ebenso wichtig wie die funktionale Sicherheit der autonomen Fahrfunktionen eines Fahrzeugs.

Die Experten von TÜV SÜD entwickeln daher sowohl für die Systemsicherheit als auch für die IT-Sicherheit neue und zuverlässige Prüfmethoden und -standards für vernetzte Fahrzeuge. Als erfolgreicher Dienstleister für die IT-Sicherheit der verschiedensten Anwendungen, u.a. Industrie- und Energieversorgungsanlagen sowie Bahnanwendungen, verfügt TÜV SÜD über zuverlässige und internationale IT-Kompetenz.

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