Schleiß, Philipp

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  • Publication
    Methoden zur Absicherung von KI-basierten Perzeptionsarchitekturen in autonomen Systemen
    ( 2020)
    Schleiß, Philipp
    ;
    Kurzidem, Iwo
    Der Bedarf nach Automatisierung in komplexen Umgebungen und der damit verbundene Bedarf nach einer korrekten Umfeldwahrnehmung bring derzeitige Sicherheitskonzepte an ihre Grenzen. Der Einsatz von KI zur Erhöhung der Wahrnehmungsperformanz verstärkt hierbei diese Herausforderung noch durch die Einführung von zusätzlichen Arten an Unsicherheiten. In diesem Beitrag wird folglich die Möglichkeit zur Quantifizierung des durch funktionale Unzulänglichkeiten entstandenen Gefährdungsrisikos diskutiert und zusätzlich notwenige Absicherungsmaßnahmen aufgezeigt. Zudem wird in diesem Kontext der Einsatz von Simulationen als Mittel zur Erzeugung von Performanzevidenzen für KI-basierte Funktionen betrachtet.
  • Publication
    Systematische Analyse von Einflussfaktoren auf die Sensorik bei der Umfelderkennung zur Bestimmung kritischer Situationen
    ( 2020)
    Kurzidem, Iwo
    ;
    Schleiß, Philipp
    Die vorgeschlagene systematische Analyse basiert auf der Simulation von Signalpropagation durch eine logische Systemarchitektur für ein gegebenes Szenario zur Identifikation von Sensorik-Messwerten mit hohen Unsicherheitswerten. Sensorik-Messwerte mit hohen Unsicherheitswerten, welche für die definierte Funktionalitätrelevant sind, stellen kritische Situationen dar. Diese kritischen Situationen erfordern die Untersuchung möglicher (externer) Einflussfaktoren.
  • Publication
    Integration of highly-automated driving functions with fail-operational properties
    ( 2017)
    Schleiß, Philipp
    In Hinblick auf die aktuellen Bestrebungen den Straßenverkehr zu automatisieren, wird die Verfügbarkeit der beteiligten elektronischen Fahrfunktionen zu einem zentralen Sicherheitsaspekt. Bei zukünftigen Anwendungen, wie dem Autobahnpiloten, sollen Fahrzeuge in der jeweiligen Fahrsituation, ohne permanente manuelle Überwachung durch den Fahrer, automatisiert geführt werden. Aktuelle teilautomatisierte Funktionen, wie Einparkassistenten, setzen demgegenüber auf den Fahrer als Rückfallebene um ein Fehlverhalten des Systems zu erkennen und entsprechend einzugreifen. Bei Fahrszenarien mit höheren Geschwindigkeiten ist dieser Ansatz jedoch nicht tragfähig, da ein Übergang zwischen automatisiertem und manuellem Fahren je nach Situation etlichen Sekunden in Anspruch nimmt. Zur Erreichung eines höheren Automatisierungsgrads ist es folglich unumgänglich eine ununterbrochene Funktionsverfügbarkeit auch im Falle eines Komponentenversagens sicherzustellen. Durch die Vielzahl der potentiellen Fehlerursachen, den neuen Anforderungen von hochintegrierten Mehrkern-Steuergeräten und aufgrund der benötigten deterministischen Latenzzeiten von wenigen Millisekunden zwischen dem Erfassen von Umweltinformation durch Sensoren und das Regeln der Aktuatoren, wird der Entwurf dieser Systeme zur komplexen Herausforderung. Durch die Notwendigkeit jede Systemkonfiguration für jeden Fehlermodus während der Systemintegration einzeln zu prüfen, stoßen aktuelle Entwicklungsmethoden dabei an ihre Grenzen. Nicht selten sind sporadische Probleme im Zeitverhalten mit schwer lokalisierbaren Grundursachen das Ergebnis dieser Vorgehensweise. Um den Wandel von einer ""Fail-Safe""- zu einer ""Fail-Operational""-Systemarchitektur in der Automobilbranche zu vereinfachen, wird eine neue Synthesemethodik vorgestellt, die bereits beim Systementwurf ein korrektes zeitliches Verhalten in allen antizipierten Fehlerfällen garantiert. Hierfür werden durch Erweiterungen des AUTOSAR-Austauschformats Verfügbarkeitsanforderungen für unterschiedliche Systemfehlermodi deklarativ spezifiziert und im Sinne des ""Frontloading""-Prinzips durch ein toolgestütztes Verfahren frühzeitig zur formalisierten Schnittstellenbeschreibung verfeinert. Im Detail wird für jede Softwareinstanz und jedes Bussignal automatisiert ein gültiges Ausführungsfenster pro Fehlermodus berechnet. Durch korrekte Implementierung dieser Schnittstellenanforderungen in den einzelnen Steuergeräten wird garantiert, dass das Gesamtsystem ohne weiteren Aufwand auch ein korrektes Zeitverhalten aufweist. In Summe werden somit Integrations- und Testaufwände erheblich reduziert und das latente Risiko von systematischen Zeitfehlern vollständig eliminiert. Zur Aufrechterhaltung der Fahrfunktionen während eines Fehlers baut die Methodik hierbei auf einem Ressourcen-effizienten Laufzeitverfahren zur generischen Verfügbarkeitsverwaltung auf, welcher im Vortrag auch kurz erläutert wird.
  • Publication
    Ausfallsichere E/E-Architektur für hochautomatisierte Fahrfunktionen
    ( 2016)
    Weiß, Gereon
    ;
    Schleiß, Philipp
    ;
    Drabek, Christian
    Die Hochautomatisierung erfordert neue Ansätze zur Ausfallsicherheit von Fahrzeugbordnetzen: Wird der Fahrer künftig von der Überwachung des Fahrzeugs befreit, müssen die E/E-Architekturen eine höhere Ausfallsicherheit bereitstellen. Im Rahmen des EU Projekts SafeAdapt wird hierzu ein ganzheitlicher Ansatz vorgestellt.
  • Publication
    Ausfallsicherheit mit AUTOSAR: Ressourcen neu verteilen
    ( 2016)
    Schleiß, Philipp
    ;
    Drabek, Christian
    ;
    Weiß, Gereon
    Zukünftiges hochautomatisiertes Fahren stellt völlig neue Anforderungen an die Verfügbarkeit der Software-Architektur im Fahrzeug. Mit derzeitigen Entwicklungsmethoden sind diese Ansprüche nicht zu erfüllen. Die Lösung: eine neue Form des Redundanzmanagements verbunden mit einem automatisierten Entwicklungsprozess.
  • Publication
    Entwicklung ausfallsicherer Funktionen mit AUTOSAR
    ( 2016)
    Schleiß, Philipp
    Um in Zukunft die Sicherheit von hochautomatisierten Fahrzeugen sicherzustellen, ist die uneingeschränkte Verfügbarkeit kritischer Fahrzeugfunktionen unumgänglich. Nachdem weder der Fahrer noch ein mechanisches Bauteil den Ausfall einer automatisierten Fahrfunktion verlässlich kompensieren kann, ist eine redundante ausgelegte Hardwarearchitektur zur Erreichung der Sicherheitsziele zwingend erforderlich. Mit Einsatz derzeitiger Entwicklungsmethoden können die Kosten zur Erreichung dieser Verfügbarkeitsansprüche jedoch schnell ein unwirtschaftliches Maß annehmen. Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden, wurde eine kosteneffiziente und ausfallsichere E/E-Architektur entworfen. Diese kann mithilfe eines ECU-übergreifenden AUTOSAR-Moduls die Verfügbarkeit kritischer Funktionen in jedem antizipierbarem Fehlerfall sicherstellen. Damit darüber hinaus der Entwicklungs- und Konfigurationsprozess solcher ausfallsicherer AUTOSAR-Systeme erleichtert wird, wurde ein Tooling zur automatisierten Berechnung von gültigen AUTOSAR-Konfigurationen für alle Steuergeräte in allen Fehlerfällen entwickelt.
  • Publication
    Adaptive Software-Architekturen für automatisierte Systeme
    ( 2016)
    Weiß, Gereon
    ;
    Schleiß, Philipp
    Die zunehmende Automatisierung von Systemen erfordert neue Ansätze zur Steigerung deren Verlässlichkeit und Flexibilität. In zukünftig hochautomatisierten Fahrzeugen kann der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug vollständig abgeben und muss erst nach 10 Sekunden wieder übernehmen können. Hierfür müssen die hochautomatisierten Fahrfunktionen auch im Fehlerfall weiter funktionieren, d.h. fail-operational sein. Der Beitrag stellt ein neues Konzept und Lösung für zukünftige adaptive Fahrzeugsoftware-Architekturen vor. Dies ermöglicht kosteneffizient, die Ausfallsicherheit in eingebetteten, sicherheitskritischen Systemen zu realisieren. Es werden die grundsätzlichen Herausforderungen, neuen Mechanismen und die Integration in die heutige Entwicklung (u.a. mit AUTOSAR) dargestellt. Das Konzept wurde unter anderem in einem E-Fahrzeug implementiert und evaluiert.