Beim automatisierten Fahren spielt GNSS für die Positionierung und Zeitsynchronisation des gesamten Systems eine wichtige Rolle.

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Safety / Security

Elektronik

Kfz-Elektronik

Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren

Der Einfluss von Jamming  und Spoofing

V2X-Kommunikation ermöglicht autonomes Fahren, mehr Sicherheit im Straßenverkehr, Energieeinsparungen und eine angenehme User Experience.

Connectivity (Bussysteme, Telekommunikation, 4G / 5G, WLAN)

Hand in Hand

Angesichts der Zunahme von künstlicher Intelligenz und autonomen Systemen, die Entscheidungen aufgrund von in Echtzeit erfassten Daten treffen und der Tatsache, dass die meisten kritischen Systeme im Fahrzeug als Signal übertragen werden, ist es unerlässlich, die Elektronik im Auto von Anfang an auf Security & Safety zu trimmen.

Software / Betriebssysteme / KI

Mehr Sicherheit  für vernetzte Fahrzeuge

Jochen Hanebeck wird zum 1. April 2022 neuer Vorstandsvorsitzender von Infineon Technologies.

Jochen Hanebeck, derzeit Mitglied des Vorstands und Chief Operations Officer bei Infineon, wird zum 01.04.2022 die Funktion des Vorstandsvorsitzenden des Unternehmens übernehmen.

Elektromobilität

Mobilität

Elektronische Bauelemente

Jochen Hanebeck folgt Dr. Reinhard Ploss als Vorstandsvorsitzender von Infineon nach

PMS ist der innovative Hersteller von Microcontroller- Systemlösungen für die Automotive- und Automationsindustrie. PMS hat weltweite Alleinstellungsmerkmale mit dem Muti-Projekt- Entwicklungssystem PMS Universal Programming Studio und mit grafischen Programmiertools für die Programmierung in Funktionsbausteinen, Flussdiagramm und Entscheidungstabellen.

PMS Prahm Microcomputer Systeme  

https://www.prahm-ms.de

Antriebsbatterien

Flurförderzeuge

Logistik

Batterien

Energiespeicherung

Beratung und Consulting

Dienstleistungen

Gasnetz

Embedded Systeme

Energie-Management

Stromversorgung

Energiespeichersysteme

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KFZ-Regelsysteme (Motor, Fahrwerk, Komfort, Licht, Getriebe)

Kfz-Sicherheit, aktiv

Kfz-Systeme

Komfort im Kfz

Messtechnik, Testlösungen, Diagnose

CoreAVI bietet Support für die i.MX 8-Anwendungsprozessoren von NXP mit Dual-GPUs.

Grafik- und Rechensupport für Anwendungsprozessoren von NXP

Am 17. und 18. November 2021 fand die Safetronic erstmals unter der Flagge des Fraunhofer-Instituts für Kognitive Systeme IKS statt.

Die Fachtagung Safetronic fand in diesem Jahr mit Corona-Einschränkungen und hybrid statt. Zirka 60 Teilnehmer waren in Präsenz in Stuttgart-Fellbach, 40 Teilnehmer virtuell dabei.

Sicherheit für Straßenfahrzeuge ganzheitlich betrachtet

Die Integrity-basierte eSync-Plattform von Excelfore und Green Hills unterstützt bei der OTA-Softwarebereitstellung und -Datendiensten für Elektroniksysteme im Automotive-Bereich.

Green Hills Software und Excelfore demonstrierten auf der CES 2022 ihre serienreife Plattform für betriebs- und datensichere Over-The-Air-(OTA-)Updates und Datendienste.

Messe CES

hanser-automotive.de

eSync-OTA- und -Datendienste für Software-definierte Fahrzeuge

Green Hills Software und Apex.AI bieten eine serienfertige, betriebs- und datensichere Softwareplattform für automatisiertes Fahren an.

Auf der CES 2022 demonstrierten Green Hills Software und Apex.AI ihre serienfertige 3D-LiDAR-Objekterkennung, die die Sicherheit des INTEGRITY RTOS mit dem ROS-2-kompatiblen, sicherheitszertifizierten Entwicklungsframework Apex.OS von Apex.AI kombiniert.

Serienfertige und sichere Softwareplattform für automatisiertes Fahren

Das Themenspektrum der HANSER automotive reichte im vergangenen Jahr vom automatisierten Fahren über künstliche Intelligenz, Safety & Security, bis hin zur Vernetzung und alternativen Antrieben.

Die Ausgaben des Jahres 2021 der HANSER automotive enthielten spannende Artikel.

Die meistgelesenen Fachartikel der HANSER automotive 2021

Das AirCar hat von der slowakischen Verkehrsbehörde das offizielle Lufttüchtigkeitszeugnis erhalten.

Keine Fiktion mehr: Mit dem AirCar hat ein Hybrid aus Auto und Flugzeug erstmals eine Zulassung bekommen.

Kfz-Antriebsstrang

Systems Engineering

Produktentwicklung (F+E)

AirCar erhält Zulassung von slowakischer Verkehrsbehörde

Die Redaktion der HANSER automotive blickt auf den vergangenen Monat zurück.

Der automobile Januar wurde geprägt von der CES in Las Vegas, den Trendthemen automatisiertes und elektrisches Fahren sowie einem Hybriden aus Auto und Flugzeug.

Sensoren / Aktoren

Was im Januar aus Automotive-Sicht wichtig war

TTTech Auto hat in einer Finanzierungsrunde insgesamt 250 Millionen Euro von Aptiv PLC und Audi zugesagt bekommen.

250 Millionen Euro gab es für TTTech Auto von Aptiv und Audi, um die Positionierung im Bereich automobiler Sicherheits-Software zu stärken.

Aptiv und Audi investieren 250 Millionen Euro in TTTech Auto

TSN Systems ist Experte für Time Sensitive Networking für moderne E/E-Architekturen. Seit 2008 bieten wir ganzheitliche Mess- und Analysewerkzeuge für deterministische Systeme, die jederzeit zuverlässig sind. Time Matters.

TSN Systems GmbH  

https://www.tsn.systems

Infotainment

Renesas Electronics und AVL arbeiten zukünftig zusammen. Ziel: Unterstützung bei der Entwicklung von elektronischen Steuergeräten, die der ISO 26262 entsprechen.

Renesas und AVL Software and Functions kooperieren zukünftig im Bereich funktionale Sicherheit.

ISO-26262-konforme Entwicklung von Steuergeräten im Fokus

Unfälle durch bestmöglichen Sicherheitsstandard vermeiden

Ein Safety Management System für automatisierte Fahrzeuge?

Dieser Artikel beschäftigt sich mit den Möglichkeiten und Vorteilen, die ein Safety Management System bringen kann.

In automatisierten Fahrzeugen übernehmen Fahrerassistenzsysteme teilweise die Fahraufgabe, in autonomen Fahrzeugen wird der Fahrer sogar vollständig ersetzt. Doch wenn kein Verantwortlicher mehr das Fahrzeug führt, wer ist dann für die Sicherheit während des Betriebs zuständig? Dieser Artikel beschäftigt sich mit den Möglichkeiten und Vorteilen, die ein Safety Management System bringen kann.

Nach mehreren Zwischenfällen bei der Erprobung von automatisierten Fahrzeugen wird die Anwendung eines Safety Management Systems (SMS) für automatisierte Fahrzeuge vermehrt diskutiert und empfohlen. Beispielsweise hat das National Transportation Safety Board (NTSB) nach der Evaluierung eines tödlichen Unfalls bei der Erprobung eines automatisierten Fahrzeugs der Advanced Technologie Group von Uber Technologies, Inc. die Einführung eines Safety Management Systems befürwortet [1].

Safety Management Systeme werden bereits in anderen sicherheitskritischen Domänen wie der Luftfahrt, Schifffahrt und dem Schienenverkehr angewendet. Nach der Australian Civil Aviation Safety Authority (CASA) wird ein Safety Management System wie folgt definiert: „Ein Sicherheitsmanagementsystem ist ein systematischer Ansatz für das Sicherheitsmanagement, einschließlich Organisationsstrukturen, Verantwortlichkeiten, Richtlinien und Verfahren. Ein SMS ist skalierbar, sodass es an die Größe und Komplexität des Unternehmens angepasst werden kann“ [2].

Das Modell der Luftfahrt beruht auf vier Komponenten – Safety Policy, Safety Risk Management, Safety Assurance, Safety Promotion – und fünfzehn Elementen, die nach dem Standard der International Civil Aviation Organization (ICAO) vorgeschrieben werden [3].

Selbst wenn das Rahmenwerk des Safety Management Systems aus der Luftfahrt auf die Automobilindustrie und die Anwendung für automatisierte Fahrzeuge übertragen werden kann, sind zur Optimierung eventuelle Anpassungen notwendig. Tabelle 1 zeigt eine detaillierte Zusammenstellung der Elemente, inklusive Ergänzungen für die Automobilindustrie.

Allgemein ist die Safety Policy für das Management-Engagement und die Definition von Prozessen und organisatorischen Strukturen zuständig. Das Safety Risk Management dient der Identifizierung von Gefährdungen und dem Bewerten und Mildern von Risiken. Die Safety Assurance ist für das Bewerten der kontinuierlichen Effektivität der Risikomanagementstrategien da und die Safety Promotion trägt zur Verbreitung einer positiven Sicherheitskultur durch Training, Kommunikation und andere Aktionen bei [4].

SMS vs. Einsatz bekannter Sicherheitsstandards

Bestehende Sicherheitsstandards, die in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen, sind gut etabliert und beinhalten unter anderem das Safety Management. Wozu wird dann ein Safety Management System benötigt?

Functional Safety Management wird nach dem Standard für funktionale Sicherheit von elektronischen-sicherheitsrelevanten Systemen definiert. Alle Aktivitäten, die während der Phasen des Produkt-/Prozesslebenszyklus der funktionalen Sicherheit erforderlich sind, werden hierzu beschrieben. Neben Aktivitäten werden auch Verantwortlichkeiten im Rahmen des Functional Safety Management definiert. Diese sind spezifisch für Personen und Positionen, Abteilungen und Organisationen. [5]

Für den sicheren Betrieb eines automatisierten Fahrzeugs wird eine allgemeine Sicherheit des Systems inklusive äußerer Einflüsse benötigt. Die funktionale Sicherheit von Straßenfahrzeugen beschreibt die „Abwesenheit eines unangemessenen Risikos aufgrund von Gefährdungen durch Fehlverhalten von E/E-Systemen“ [6].

Demnach behandelt die funktionale Sicherheit Risiken bei Systemausfällen, deckt aber keine Sicherheitsrisiken ab, die ohne Systemausfall entstehen. Um den weiteren Gefährdungsbereich abzudecken, wurde der Standard „Safety Of The Intended Functionality“ (SOTIF) eingeführt. Diese Norm soll zur Sicherheit in Situationen ohne Systemausfall beitragen und betrachtet hierfür System und Operational Design Domain (ODD). Der spezifizierte Betriebsbereich beinhaltet beispielsweise Parameter wie Straßentypen, Geschwindigkeitsbereich und Umgebungsbedingungen, in dem das automatisierte Fahrzeug operiert.

Im Rahmen der SOTIF wird zwischen vorhersehbaren und unvorhersehbaren Gefährdungen ohne Systemausfall unterschieden. Außerdem werden Gefährdungen auf Grundlage von vorsätzlichem Missbrauch des Systems betrachtet [7].

Selbst wenn das Safety Management in den Sicherheitsstandards erwähnt wird, ist dieses nicht für das komplexe System eines automatisierten Fahrzeugs ausgelegt. Einige Elemente, Definitionen und Methoden stimmen mit den Inhalten des vorgesehenen Safety Management Systems überein, sind aber nicht ausreichend, um die allgemeine Sicherheit während der Entwicklung, Operation und Rückgang des automatisierten Fahrzeuges zu gewährleisten.

Ziele und Vorteile eines Safety Management Systems

 Zusätzlich zum bereits erwähnten Ziel, den bestmöglichen Sicherheitsstandard für automatisierte Fahrzeuge zu gewährleisten, soll die allgemeine Sicherheit des Fahrsystems, sowie das Safety Management System an sich, kontinuierlich verbessert werden.

Eine höhere Sicherheit macht sich durch weniger Vorfälle und Unfälle bemerkbar. Des Weiteren ist die Schwere des Ereignisses neben der Auftretenswahrscheinlichkeit zu beachten. Die Stärken eines Safety Management Systems werden in anderen sicherheitskritischen Domänen bereits dokumentiert. Ein Rückgang an Vorfällen  und Unfällen, eine Reduzierung von direkten und indirekten Kosten, Versicherungsprämien, Verbesserung der Mitarbeiterproduktivität und eine nachweisliche Sorgfalt bei rechtlichen  und behördlichen Sicherheitsuntersuchungen, ist in der Luftfahrt zu verzeichnen [8].

Um solche Ergebnisse auch beim automatisierten Fahren zu erreichen, sind spezifische Anpassungen der Struktur notwendig. Idealerweise ist ein Rahmenwerk mit einem generischen Aufbau des Safety Management Systems vorhanden, das von jeder Organisation und für jedes Projekt angewendet und individuell erweitert werden kann. Diese Herangehensweise wird in Bild 1 veranschaulicht [9].

Um eine systematische und durchsichtige Struktur zu erhalten, werden das organisatorische, regulatorische, projekt- und produktspezifische Safety Management mit einbezogen. Anschließend werden die Gefährdungen bestimmt, um das individuelle Risiko-Management zu gestalten. Auf Basis der konkreten Gefährdungen lässt sich ein spezifisches SMS-Konzept zur Erreichung der Ziele definieren, bevor mit der Entwicklung und Bereitstellung begonnen wird.

Einige methodische Vorgehensweisen des Safety Management Systems sind bereits in den Unternehmen der Automobilindustrie etabliert und lassen sich somit einfach in die neue SMS-Struktur einbinden. Die zuvor erwähnten vier Komponenten können in organisatorisch und sicherheitsrelevant untergliedert werden. Somit beziehen sich die Safety Policy and Objectives, sowie die Safety Promotion auf die organisatorischen Strukturen und Bereitstellungen in einem Unternehmen. Das Risikomanagement und die Sicherheitsgarantie umfassen ständige Bearbeitung der Ereignisse, kontinuierliche Verbesserungen und methodische Arbeitsweisen. Bild 2 gibt eine Anregung, welche bekannten Hilfsmittel und Techniken angewandt werden können, um die Elemente der SMS-Komponenten umzusetzen.

Die organisatorischen Komponenten hingegen stellen sicher, dass die Inhalte systematisch, strukturiert und transparent umgesetzt und dokumentiert werden. Die Implementierung neuer Sicherheitsziele und die Annahme anderer Rollen, Positionen, Verantwortlichkeiten und Kommunikationswege kann in einem Unternehmen eine größere Herausforderung darstellen. Dennoch ist es von großem Interesse, ein Safety Management System in der Automobilindustrie, insbesondere für automatisierte Fahrzeuge zu etablieren, weil der Schutz aller Verkehrsteilnehmer als größtes Sicherheitsziel angesehen wird. Das ist auch der ursprüngliche Grund für die Entwicklung von automatisierten Fahrzeugen gewesen. Laut des statistischen Bundesamtes werden rund 98 Prozent der Unfälle mindestens teilweise von Menschen verursacht [10].

Durch automatisierte oder zukünftig auch autonome Fahrzeuge sollen die Verkehrsunfälle auf Basis von menschlichem Versagen ausgeschlossen werden. (eck)

[1] National Transportation Safety Board, “Collision between Vehicle Controlled by Developmental Automated Driving System and Pedestrian,” Washington D.C., National Transportation Safety Board Public Meeting of November 19, 2019.

[2] CASA, “Australian Goverment Civil Aviation Safety Authority,”: <a href="http://www.casa.gov.au/safety-management/safety">www.casa.gov.au/safety-management/safety</a> management-systems/what-safety-management-and-safety-management-systems, Last modified 26th March 2020

[3]  International Civil Aviation Organization, “Safety Management Manual (SMM),” ICAO publication, 2012.

[4]  D. A. Ludwig, C. R. Andrews, N. R.-t. Veen and C. Laqui, “ACRP Report 1 Safety Management System for Airports,” Washington D.C., Transportation Research Board, 2007.

[5]  IEC 61508, “Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems – Part 1: General requirements,” iso-org, 2010.

[6]  ISO 26262–1, “Road vehicles — Functional safety: Concept Phase,” iso-org, 2018.

[7]  ISO/PAS 21448:2019, “Road vehicles — Safety of the intended functionality,” iso-org, 2019.

[8]  R. Yeun, P. Bates and P. Murray, “Aviation safety management systems,” in World Review of Intermodal Transportation Research, South East Queensland, Griffith University, Vol. 5, pp. 6, 2014.

[9]  M. Khatun, F. Wagner, R. Jung and M. Glaß, “An Approach of a Safety Management System for Highly Automated Driving System,” Upcoming conference proceedings-5th International Conference on System Reliability and Safety (ICSRS), Manuscript Accepted September 2021.

[10] Statistisches Bundesamt (DESTATIS). Fachserie 8, Reihe 7, Verkehr, Verkehrsunfälle 2017. Germany, 2018.

Florence Wagner, Safety Management und Funktionale Sicherheit, IFM – Institut für Fahrerassistenz und vernetzte Mobilität an der Hochschule Kempten. Unterstützt durch Prof. Dr. Rolf Jung und Marzana Khatun, Institut für Fahrerassistenz und vernetzte Mobiliät an der Hochschule Kempten.

Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten 

https://www.hs-kempten.de

<ul><li>Schutz vor Cyber-Attacken aus dem Quantencomputer</li><li>Schlüsselelement für Sensorfusion</li><li>Kollaboratives Ökosystem im Fokus</li><li>Validierung einer GNSS-basierten Fahrzeuglokalisierung unter Jamming und Spoofing</li></ul>

Ausgabenartikel

Tabelle 1: SMS-Komponenten und -Elemente für automatisierte Fahrzeuge

Bild 1: Systematische Herangehensweise für ein Safety Management System

Bild 2: Detaillierte SMS-Komponenten, -Elemente und -Methoden 

 Florence Wagner, Safety Management und Funktionale Sicherheit, IFM – Institut für Fahrerassistenz und vernetzte Mobilität an der Hochschule Kempten. © Hochschule Kempten

Hochschule Kempten

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