In den USA könnte eine automatische Notbremsung Pflicht werden

Nach Angaben des US-Verkehrsministeriums kommt es in den USA jedes Jahr zu Millionen von Autounfällen, bei denen durchschnittlich fast 2.000 Menschen ums Leben kommen. Darüber hinaus kommen jedes Jahr mehr als 6.000 Fußgänger ums Leben, wenn sie nicht anhalten, und etwa 75.000 werden verletzt. Was wäre, wenn eine neue, softwaregesteuerte Sicherheitsfunktion die meisten dieser Leben schützen, Versicherungsansprüche senken und die Chancen erhöhen könnte, dass alle sicher an ihr Ziel gelangen?

Dies ist nicht nur eine rhetorische Frage. Einige der neuesten Fahrzeuge, die heute auf der Straße sind, verfügen bereits über eine AEB (automatische Notbremsung), die die Bremsen des Fahrzeugs aktiviert, wenn der Fahrer dies nicht getan hat, oder bei Bedarf mehr Kraft aufwendet, um die Bremsung des Fahrers zu unterstützen. Die Einbeziehung dieser Funktion war in den Vereinigten Staaten bislang eine freiwillige Maßnahme, doch am 31. Mai 2023 schlug die National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) des US-Verkehrsministeriums (DOT) neue Regeln vor, die AEB für alle neuen Passagiere verpflichtend vorschreiben würden Pkw und leichte Lkw.

Wenn die neuen Regeln in den USA übernommen werden, werden die Auswirkungen auf die Automobilhersteller erheblich sein. Die Europäische Union (EU) hat 2019 ähnliche Regelungen erlassen; Die vorgeschlagenen US-Vorschriften gehen jedoch noch einen Schritt weiter und verlangen, dass AEB-Systeme Fußgänger identifizieren können – auch nachts.

Die neuen NHTSA-Vorschriften würden AEB- und Fußgänger-AEB-Systeme (PAEB) für alle Personenkraftwagen und leichten Lastkraftwagen vorschreiben. Darüber hinaus müssen alle Autos ab einer Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h automatisch anhalten können, um den Kontakt mit einem vorausfahrenden Fahrzeug zu vermeiden. Nach Angaben des US-Verkehrsministeriums stellt diese Änderung die nächste Weiterentwicklung der Fahrzeugsicherheit dar:

„So wie lebensrettende Innovationen früherer Generationen wie Sicherheitsgurte und Airbags dazu beigetragen haben, die Sicherheit zu verbessern, würde die Anforderung einer automatischen Notbremsung bei Autos und Lastwagen uns alle auf unseren Straßen sicherer machen“, sagte US-Verkehrsminister Pete Buttigieg in einer vorbereiteten Erklärung.

Gemäß der Bekanntmachung der vorgeschlagenen Regelsetzung (NPRM) der NHSTA würden die neuen Regeln jeden Fahrzeughersteller zur Einhaltung verpflichten. Dies bedeutet, dass OEMs einen optimierten Ansatz für die Implementierung dieser Art von Compliance-gesteuerten Funktionen entwickeln sollten.

Bei der automatischen Notbremsung handelt es sich um ein intelligentes, sensorbasiertes und softwaredefiniertes System, das den Fahrer in möglichen Kollisionssituationen unterstützt. Im Falle einer drohenden Kollision greift das AEB-System selbstständig ein und betätigt die Bremsen des Fahrzeugs, um die Schwere des Aufpralls zu verringern oder ihn ganz zu vermeiden.

Ein nach vorne gerichteter Radarsensor ist eine der Schlüsselkomponenten eines AEB-Systems. Mithilfe von Radiowellen scannt das Radar kontinuierlich die Straße vor Ihnen und misst die Entfernung, Geschwindigkeit und Richtung von Objekten auf seinem Weg. Durch die Analyse des Doppler-Effekts (Änderungen in der Frequenz der reflektierten Radiowellen) kann das Radar feststellen, ob ein Objekt ein potenzielles Kollisionsrisiko darstellt. Eine nach vorne gerichtete Kamera erfasst außerdem Echtzeitbilder der Straße und ihrer Umgebung. Fortschrittliche Bilderkennungsalgorithmen in der eingebetteten Software können dann verschiedene Objekte identifizieren, darunter Fahrzeuge, Fußgänger, Radfahrer und Verkehrsschilder.

Die Lidar-Technologie (Light Detection and Ranging) hält auch Einzug in AEB-Systeme. Lidar-Sensoren erstellen mithilfe von Laserimpulsen eine dreidimensionale Karte der Fahrzeugumgebung und ermöglichen so präzise Abstandsmessungen und Objekterkennungsfunktionen.

Schließlich werden Ultraschallsensoren typischerweise rund um das Fahrzeug positioniert, einschließlich der vorderen und hinteren Stoßstangen. Diese Sensoren senden hochfrequente Schallwellen aus und messen die Zeit, die sie benötigen, um nach dem Auftreffen auf ein Objekt wieder abzuprallen. Durch die Berechnung der Zeitverzögerung kann ein AEB-System den Abstand zwischen dem Fahrzeug und potenziellen Hindernissen ermitteln. Ultraschallsensoren sind bei Parkassistenzsystemen bereits üblich.

Wenn ein Auto mit Sensoren ausgestattet ist, die kontinuierlich Daten sammeln, benötigt es Hochleistungsrechenleistung, um diese Daten zu analysieren und reale Entscheidungen zu treffen, beispielsweise darüber, wann in einer Notsituation die Bremsen betätigt werden müssen. Der umfassende Datensatz ermöglicht es dem System, ein genaues und dynamisches Bild der Umgebung zu erstellen, allerdings nicht ohne ein robustes Echtzeitbetriebssystem (RTOS), das es nutzt.

Echtzeitbetriebssysteme wurden entwickelt, um den Anforderungen von Systemen der nächsten Generation gerecht zu werden, zu denen Hochleistungssilizium gehört, um Supercomputing-Leistung für IoT-Geräte (Internet der Dinge) und die Automobilindustrie bereitzustellen. Dank seiner Mikrokernel-Architektur der nächsten Generation ist die BlackBerry® QNX® Software Development Platform (SDP) 8.0 ein solches RTOS, das hohe Leistung, hervorragende Skalierbarkeit, geringe Latenz und Sicherheit bietet.

Softwaredefinierte Fahrzeuge erfordern außerdem eine Konsolidierung der Funktionalität – Reduzierung von Verkabelung, Gewicht und letztendlich Kosten – durch den Einsatz zentraler Rechen- oder Zonenarchitekturen, die Software mit gemischter Kritikalität und hoher Leistung in einer einzigen zentralen Rechendomäne hosten. Komplexität ist ein inhärenter Nachteil von Systemen mit gemischter Kritikalität. Allerdings sind technische Lösungen, wie die von BlackBerry QNX angebotenen, für funktionale Sicherheit zertifizierten Hypervisoren, auf Vereinfachung ausgelegt, indem sie die Software in mehrere ASIL-Bezeichnungen (Automotive Safety Integrity Level) unterteilen, die jeweils in ihrem eigenen geschützten, „virtualisierten“ Bereich enthalten sind.

BlackBerry QNX SDP 8.0 ermöglicht außerdem kostengünstige Entwicklungsprozesse, die die Entwicklung mit standardbasierten Tools und Cloud-Aktivierung rationalisieren. Seine Skalierungsfähigkeiten ermöglichen es Entwicklungsteams außerdem, Software zu erstellen, die für mehrere Produkte und Systeme, einschließlich AEB-Lösungen, verwendet werden kann.

Da die Automobilindustrie weiterhin technologische Fortschritte macht, werden AEB-Systeme immer ausgefeilter und die Verkehrssicherheit weiter verbessert. Viele Organisationen der Branche treiben diese Innovation gemeinsam mit Softwarepartnern wie BlackBerry voran, und die Regulierungsbehörden achten darauf.

Die BlackBerry QNX-Software wird heute bereits in mehr als 235 Millionen Fahrzeugen auf der Straße eingesetzt – darunter viele, die bereits die neuen AEB-Standards erfüllen – und ist gut positioniert, um zukünftige erweiterte Sicherheitsfunktionen zu unterstützen, die sich am Horizont abzeichnen.

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David McCourt ist Content Marketing Manager bei BlackBerry QNX.