04.04.2017

Mentor: Hardware-Plattform für Autonomes Fahren Stufe 5

Mentor Graphics, die seit 30. März 2017 offiziell zu Siemens gehört, hat unter der Bezeichnung DRS360 eine Hardware-Plattform vorgestellt, mit der sich Lösungen für das automatisierte Fahren entwickeln lassen. Geeignet ist die Lösung für Stufe-2- bis Stufe-5-Anwendungen, so dass Nutzer sie für heutige Entwicklungen sowie für künftige Stufe-5-Modelle verwenden können.


Bildquelle: Mentor Graphics

Die Plattform kann Rohdaten von unterschiedlichen Sensoren wie LIDAR-, Vision- und andere in Echtzeit erfassen, fusionieren und nutzen. Dabei stehen die Verringerung der Latenz sowie die erforderliche Erfassungsgenauigkeit und Effizienz für autonome Fahrzeuge gemäß SAE Stufe 5 im Mittelpunkt.



Rohdatenerfassung in Echtzeit

Als Plattform für autonomes Fahren überträgt DRS360 ungefilterte Informationen von allen Sensoren des Systems direkt zu einer zentralen Verarbeitungseinheit, in der die rohen Sensordaten auf allen Ebenen in Echtzeit fusioniert werden. Die Plattform verwendet dafür sogenannte Rohdatensensoren, die gemeinsam mit Sensoranbietern realisiert wurden.


Da die Vorverarbeitungs-Mikrocontroller von allen Sensorknoten des Systems entlastet werden, ergeben sich laut Mentor zahlreiche Vorteile. Dazu gehören die Echtzeitverarbeitung, eine Reduzierung der Systemkosten und Komplexität sowie der Zugriff auf alle erfassten Sensordaten für ein hochauflösendes Modell der Fahrzeugumgebung und Fahrbedingungen.



Die optimierte Datenübertragungsarchitektur der Plattform verringert die Latenz des Systems, indem sie die physikalischen Busstrukturen, Hardwareschnittstellen und komplexe, zeitgesteuerte Ethernet-Backbones minimiert. Diese Architektur unterstützt durch die Verwendung zentralisierter, ungefilterter Sensordaten auch eine situationsabhängige Redundanz sowie eine dynamische Auflösung und gewährleistet damit Genauigkeit und Zuverlässigkeit.


Die Signalverarbeitungssoftware, Algorithmen und rechenoptimierte neuronale Netze für maschinelles Lernen laufen auf einer integrierten Plattform, die für Automobilanwendungen spezifiziert ist.



Warum Rohdaten nutzen?

Im Gegensatz zu verteilten Rechenansätzen nutzt eine auf Rohdaten basierende Plattform alle erfassten Daten, um eine vollständige Ansicht der Fahrzeugumgebung zu generieren. Die besten Fahrentscheidungen werden anhand der vollen Verfügbarkeit und Kenntnis aller möglichen Daten getroffen - Daten, die genau, vollständig und unabhängig/ungefiltert sind. Ein fusionierter Satz an Rohsensordaten unterstützt auch Algorithmen für die Objekterkennung.



Bestandteile der Plattform

Die Plattform wurde für die Produktion entwickelt und ist für den Einsatz in ISO-26262-ASIL-D-konformen Systemen ausgelegt. Sie basiert auf einem Xilinx-Zynq-UltraScale+-MPSoC-FPGA der ersten Generation und verfügt über SoCs und Sicherheitscontroller auf der Basis von X86- oder ARM-Architekturen. Das Resultat ist eine Lösung mit einer maximalen Leistungsaufnahme von 100W.




Grafik: Mentor Graphics


Daneben finden automobiltaugliche Peripheriegeräte und Steckverbinder Verwendung. Die Plattform ist laut Mentor auf Leiterplatten aufgebaut, die getestet sind und den EMI-, EMC- und Umweltschutzanforderungen für die Automobilfertigung entsprechen.



Offenes Plattform-Konzept

DRS360 baisert auf einem Anti-Blackbox-Ansatz. Das bedeutet, dass Anwender Sensordaten und andere über die Plattform übertragene Daten aufbewahren und darauf zugreifen können. Das System gestattet es OEMs und Tier 1 somit, die in der Plattform verwendeten Algorithmen anzupassen oder auch zu erweitern.


 


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