Die Operational Design Domain (ODD) steckt den Bereich genau ab, in dem automatisierte Fahrfunktionen zum Einsatz kommen dürfen. Somit stellen sie eine grundlegende Voraussetzung für sicheres automatisiertes Fahren dar. Teil 1 einer dreiteiligen Serie über die Bedeutung der ODD.
13. Oktober 2022
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Ein automatisiertes Fahrsystem (Automated Driving System, ADS) ermöglicht es einem Fahrzeug, eine bestimmte, dauerhafte dynamische Fahraufgabe (Dynamic Driving Taks, DDT) auszuführen. Die Hardware- und Softwarekomponenten eines ADS automatisieren gemeinsam diese Fahraufgabe durch die Implementierung verschiedener ADS-Funktionen. Autonomes Fahren dagegen bezieht sich auf ein Fahrsystem, das in der Lage ist, alle seine Funktionen selbstständig und autark auszuführen.
Die Norm SAE J3016 enthält eine klare Definition der Autonomiestufen, um die Fähigkeiten des automatisierten Fahrens vom autonomen Fahren zu unterscheiden. In den Stufen 1 und 2 bietet das automatisierte Fahrsystem Funktionen, die eine Fahrerassistenz bzw. eine teilweise Automatisierung des Fahrens ermöglichen. Die Stufen 3 bis 5 reichen von einer bedingten Fahrautomatisierung, die einen einsatzbereiten Fahrer erfordert, bis hin zu einer vollständigen Fahrautomatisierung, bei der kein Fahrer mehr benötigt wird.
Ein Fahrzeug, das mit einem ADS ausgestattet ist, kann mehrere Funktionen mit unterschiedlichen Autonomiestufen einsetzen. Dabei ist es wichtig zu beachten, dass jede ADS-Funktion eine Nutzungsspezifikation erfüllen muss, die ihren Automatisierungsgrad und den vorgesehenen zulässigen Betriebsbereich (Operational Design Domain, ODD) angibt.
Ein Beispiel: Das ADS-Feature automatisches Einparken, das die Nutzungsspezifikation Level4, geo-fenced campus erfüllt, darf nur innerhalb des geografisch begrenzten Campus-Bereichs ohne einen einsatzbereiten Stand-by-Fahrer eingesetzt werden. Dieser geografisch eingezäunte Campus bildet den unterstützten ODD des Autopark Level 4 ADS-Features, in dem es sicher betrieben werden kann.
Die ODD stellt also einen wichtigen Aspekt dar, um die Sicherheit eines ADS zu gewährleisten. Sie liefert das nötige Wissen über die Fähigkeiten und Grenzen des ADS für eine Reihe von vordefinierten Betriebsbedingungen.
Die Norm PAS1883 bietet eine Taxonomie, d. h. ein Verzeichnis von Begriffen und Bedingungen, die für die Definition einer ODD-Spezifikation verwendet werden können. Auf der obersten Ebene werden die Attribute der ODD-Spezifikation in Szenerie, Umgebungsbedingungen und dynamische Elemente eingeteilt. Eine ADS-Operation, das heißt der Einsatz von ADS-Funktionen, gilt als unsicher, wenn sie unter Bedingungen durchgeführt wird, die nicht der unterstützten ODD entsprechen. Mit anderen Worten: der Betrieb erfolgt außerhalb der ODD.
Am 8. und 9. November findet in Leinfelden-Echterdingen bei Stuttgart die »Safetronic« statt. Die die internationale Konferenz für ganzheitliche Sicherheit von Straßenfahrzeugen bietet Informationen über aktuelle Trends und Entwicklungen, auch aus dem Bereich autonomes Fahren. Veranstalter der Safetronic ist das Fraunhofer IKS. Mehr Informationen finden Sie hier:
Deshalb ist es von entscheidender Bedeutung, dass die tatsächlichen Betriebsbedingungen, d. h. der Betriebsbereich (Operational Domain, OD), während des ADS-Betriebs genau erfasst werden. Der Betriebsbereich muss zur Laufzeitverifikation der ODD-Spezifikation kontinuierlich überprüft werden, um festzustellen, ob das ADS außerhalb seiner vorgesehenen ODD arbeitet und dadurch ein ODD-Exit-Ereignis auslöst. Für den Fall, dass ein ODD-Exit zuverlässig erkannt wird, kann er von einer vordefinierten DDT-Fallback-Aufgabe sicher aufgefangen werden.
Ein Beispiel: Wenn sich ein Fahrzeug außerhalb der ODD für eine bestimmte automatisierte Fahrfunktion bewegt, muss es einen nahgelegenen Parkplatz am Straßenrand ansteuern und auf weitere Anweisungen warten.
So viel für heute. Was es mit der strukturierten, maschinenlesbaren Spezifikation eines ODDs auf sich hat, lesen Sie im nächsten Teil dieser Blogserie.
