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Controlling Concurrent Change (CCC)

CCC Logo

Elektronische Fahrzeugsysteme sind heutzutage, über ihre Lebenszeit gesehen, wenig flexibel hinsichtlich sich ändernden Wünschen des Endkunden oder gar eventueller GEsetzesänderungen. Im Gegensatz zu typischer Endanwendersoftware beschränken sich Softwareaktualisierungen bei elektronischen Fahrzeugsystemen im Wesentlichen auf die Behebung von Fehlern. Erweiterungen der Funktionalität erfolgen aufgrund des damit verbundenen hohen Testaufwands äußerst selten und auch nicht in potentiell sicherheitskritischen Bereichen wie der Fahrdynamik.

"Controlling Concurrent Change" (CCC) ist eine DFG-geförderte Forschergruppe, bestehend aus Wissenschaftlern von vier Instituten der TU Braunschweig (dem Institut für Datentechnik und Kommunikationstechnik (IDA), dem Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund (IBR), dem Institut für Softwaretechnik und Fahrzeuginformatik (ISF) sowie dem Institut für Regelungstechnik (IfR)). Ziel des gemeinsamen Projekts ist die Entwicklung von flexiblen Architekturen und resourcenschonenden Mechanismen, die es ermöglichen, bestehende Systeme unter Berücksichtigung von Aspekten wie Safety und Security zur Laufzeit erweiterbar zu gestalten. Dabei soll ein Großteil des Testaufwandes, vor allem in Form von Integrationstests, mit Hilfe formeller Verifikationsmethoden aus dem Entwicklungsprozess heraus in das Feld verlagert werden.

CCC Group

Das IfR entwickelt in diesem Zusammenhang dynamisch modifizierbare Fahrerassistenzapplikationen. Diese sollen die in den anderen Projektbereichen erarbeiteten Ergebnisse zur Anwendung bringen. Als Plattform für diese Systeme dient der am Institut entwickelte vollelektrische flexible Versuchsträger MOBILE. Dieser ermöglicht, im Gegensatz zu einem modifizierten Serienfahrzeug, den uneingeschränkten Zugriff auf sämtliche systemrelevanten Hard- und Softwarekomponenten.

Im Rahmen der zweiten Phase des Projektes wird der Versuchsträger MOBILE zudem mit weiterer Umfeldsensorik (Laserscanner, Kameras, Radar) ausgestattet. Unter Nutzung dieser Sensoren sollen Algorithmen, die bereits im Stadtpilot Projekt erprobt wurden, im CCC Kontext nutzbar gemacht werden. Das Ziel ist es hier, Untersuchungen zur Leistungsbewertung von automatisierten Fahrzeugsystemen durchzuführen und die im CCC Projekt entwickelten Mechanismen anzuwenden, um Systemausfällen zunächst in einfachen Szenarien entgegenwirken zu können. Zu diesem Zweck werden die in der ersten Phase entwickelten Applikationen zu einem System weiterentwicklet, das automatisiert Hindernissen ausweichen können soll. Gleichzeitig soll die Stabilisierung des Fahrzeugs auch im Fehlerfall gewährleistet sein. Mit diesem Ansatz soll des weiteren gezeigt werden, dass die im CCC Projekt entwickelten Mechanismen auch auf komplexe umfeldwahrnehmende Systeme anwendbar sind.

CCC Architektur
Abbildung 2: Schematische Darstellung der Mehrsichtenarchitektur des Anwendungsfalls "automatisierte Hindernisvermeidung"

Basierend auf den im Stadtpilot entwickelten Umfeldwahrnehmungsalgorithmen, wurden dazu im Projekt ausgewählte Elemente, vor allem zur Wahrnehmung des statischen Umfelds, aus der ADTF-basierten Stadtpilot-Verarbeitungskette in die Genode-OS-basierte Projekt-Middleware portiert.

Auf der funktionalen Seite wurden zudem große Beiträge zu einem fehlertoleranten Trajektorienplanungs- und -regelungs-Framework geleistet. Dieses bietet Schnittstellen, um die Monitoring-Ansätze, die im Projekt entwickelt wurden, auch zur Bewegungsplanung und -regelung unter reduzierter Systemleistungsfähigkeit zu nutzen.

Die Projektergebnisse wurden im Rahmen einer Ausstellung, sowie eines Workshops auf der Design, Automation and Test Europe (DATE) vom 25. bis 29. März 2019 in Florenz präsentiert.

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Ansprechpartner:

M. Nolte
I. Jatzkowski

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