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Neuausrichtung der ADAS-Architektur mit Hochleistungsfähiger Zentralisierter Rechenleistung

Mehr Sensoren führen nicht automatisch zu einer besseren ADAS-Performance. Während Fahrzeuge zunehmend mit Kameras, Radar, Thermalsensorik, Ultraschall und LiDAR ausgestattet werden, verschiebt sich die Herausforderung: Weg von der Datenerfassung, hin zu deren Verarbeitung, Fusion und Nutzung.

In vielen konventionellen Architekturen werden Rohdaten von Sensoren oder domänenspezifischen Steuergeräten (ECUs) zunächst in Objektlisten vorverarbeitet, bevor sie weitergeleitet werden. Dieser Ansatz hat die Entwicklung früher ADAS-Funktionen unterstützt, stößt jedoch zunehmend an Grenzen, da sich Fahrzeugarchitekturen hin zu softwarezentrierten Designs entwickeln und die Anforderungen an die Umfelderkennung komplexer werden.

Ab einem bestimmten Punkt erhöhen zusätzliche verteilte Sensoren Kosten und Komplexität schneller, als sie die Leistungsfähigkeit verbessern. Der nächste Schritt besteht darin, mehr Wert aus bestehenden Sensoren zu generieren, indem deren Daten auf leistungsstarken, zentralisierten Recheneinheiten zusammengeführt werden. Richtig umgesetzt verbessert dies die Wahrnehmung, ermöglicht eine bessere Skalierbarkeit der Softwareentwicklung und reduziert den Bedarf, für jede Funktionssteigerung weitere Sensoren oder ECUs hinzuzufügen.

Zentralisierte Rechenleistung erlaubt es, umfangreichere Sensordaten früher zu fusionieren und in einem größeren Kontext zu interpretieren. Statt auf vorverarbeitete Objektausgaben zu setzen, können hochauflösende Rohdaten über breitbandige Verbindungen kombiniert werden, um eine robustere Wahrnehmungsarchitektur zu schaffen. Beispielsweise verbessert die Fusion von Thermal- und Radardaten die Erkennung und Klassifikation bei schlechten Lichtverhältnissen und erweitert die Wahrnehmung über das hinaus, was einzelne Sensoren leisten können. Gleichzeitig ergeben sich in bestimmten Anwendungen Vorteile hinsichtlich Kosten und Packaging.

Zentralisierte Rechenleistung und ihr Einfluss auf multimodale Sensorfusion

Jede Sensortechnologie hat spezifische Stärken und Schwächen. Kameras liefern detaillierte visuelle Informationen, sind jedoch lichtabhängig. Radar arbeitet zuverlässig bei schlechten Wetterbedingungen und großen Distanzen, bietet aber weniger semantische Details. Thermalsensorik verbessert die Wahrnehmung bei eingeschränkter Sicht, insbesondere bei der Erkennung von ungeschützten Verkehrsteilnehmenden oder Tieren.

Werden diese komplementären Datenströme über eine leistungsstarke Recheneinheit (HPCU) zusammengeführt, können sie die jeweiligen Schwächen ausgleichen und ein robusteres Gesamtmodell ermöglichen.

Zentralisierte Fusion unterstützt zudem moderne, KI-basierte Ende-zu-Ende-Ansätze zur Umfelderkennung, die multimodale Daten effizienter nutzen als starre, regelbasierte Verarbeitungsketten. Dies ist besonders relevant in uneindeutigen Situationen – etwa bei sich bewegenden Objekten auf der Autobahn, Fußgängern am Straßenrand oder komplexen Überlagerungen von Verkehrsteilnehmenden und Hintergrundstrukturen – bei denen kontextuelles Verständnis entscheidend für die richtige Systemreaktion ist.

Magnas Partnerschaft mit NVIDIA

Magna integriert NVIDIAs DRIVE AGX Thor SoC in seine HPCU-Roadmap und kombiniert leistungsstarke, sicherheitsorientierte Rechenplattformen mit eigener Software-, Systemintegrations- und Validierungskompetenz. Ziel ist die Unterstützung skalierbarer ADAS-/AD-Programme von Level 2+ bis Level 3 für Pkw sowie Level 4 für Robotaxis und personalisierte autonome Anwendungen.

Diese Zusammenarbeit geht über die reine Integration von Halbleitern hinaus und umfasst Hyperion-kompatible Sensoren und ECUs sowie umfassende Tier-1-Systemintegrationsleistungen. Konkret unterstützt Magna OEMs dabei, die Rechenplattform in das Gesamtsystem Fahrzeug zu integrieren – einschließlich Hardware, Software, Tests und realer Validierung.

Durch die Reduzierung von Integrations- und Validierungsaufwand können OEMs die Markt-einführungszeit verkürzen, Entwicklungsrisiken senken und vermeiden, zentrale Software- und Testkomponenten für jedes neue Programm neu aufzubauen.

Bedeutung für OEMs

Eine einheitliche zentralisierte Rechenarchitektur lässt sich über verschiedene ADAS-Level und Fahrzeugsegmente hinweg skalieren. OEMs können dadurch differenzierte Funktionsumfänge anbieten, ohne zentrale Software- und Integrationsarbeiten zu replizieren. Gleichzeitig reduziert sich durch weniger verteilte Recheneinheiten die Systemkomplexität – was Softwarebereitstellung, Konfigurationsmanagement und OTA-Updates vereinfacht.

Mit der Weiterentwicklung von Wahrnehmungsmodellen hin zu datengetriebenen, multimodalen Ansätzen ist die Rechenplattform bereits darauf ausgelegt, steigende Modellkomplexität und Datenmengen zu bewältigen. Fahrzeugarchitekturen werden damit langfristig anpassungsfähiger, statt Funktionen bereits zum SOP festzuschreiben.

Um diese Vorteile umzusetzen, muss die Validierung mit der Systemkomplexität mithalten. Zentralisierte Architekturen erfordern daher eng verzahnte Entwicklungs- und Testumgebungen, einschließlich Simulation, SIL-/HIL-Systemen und Flottenvalidierung. Magna unterstützt dies durch cloudbasierte Simulationen, Hardware-in-the-Loop-Tests und reale Flottenvalidierung, um schnelle Iterationszyklen bei gleichzeitig hoher Systemabsicherung zu ermöglichen.

Unterstützt wird dies durch Magnas globales Engineering-Netzwerk und spezialisierte Teams für Software, E/E-Architektur, Wahrnehmungsalgorithmen sowie Validierungstools – von der Konzeptphase bis zur serienreifen Umsetzung.

Der eigentliche Wandel ist architektonisch

Der zentrale Mehrwert einer HPCU liegt nicht nur in höherer Rechenleistung, sondern in der Möglichkeit, Wahrnehmung als systemweite Funktion zu betrachten – statt als Sammlung isolierter Sensoren und Steuergeräte

Diese architektonische Veränderung reduziert Komplexität, verbessert die Wiederverwendbarkeit von Software und ermöglicht es OEMs, ADAS-Funktionen über verschiedene Fahrzeugklassen hinweg zu skalieren, ohne Kosten, Integrationsaufwand oder Validierungsbedarf proportional zu erhöhen.

Die nächste Entwicklungsstufe von ADAS/AD wird daher nicht allein durch die Anzahl der Sensoren bestimmt, sondern durch Architekturen, die rohe Sensordaten in skalierbare, aktualisierbare und serientaugliche Intelligenz überführen.

Sie möchten die ADAS/AD-Funktionalität skalieren, ohne die Systemkomplexität zu erhöhen? Magna bietet zentralisierte Hochleistungsrechenplattformen, Sensorik, Sensorfusion und Systemintegration – als skalierbaren Weg zu L4-Architekturen. Kontaktieren Sie uns, um Ihre ADAS/AD-Roadmap der nächsten Generation von ADAS/AD-Roadmap voranzutreiben.

*Dieses Dokument wurde unter menschlicher Aufsicht mit Microsoft Translator übersetzt.

Headshot of Suresh Boddi, Vice President Engineering - High Performance Compute & Technology Partnerships - ADAS/AD

Suresh Boddi

Suresh Boddi hat einen Bachelor of Engineering von der Visvesvaraya Technological University und verfügt über nahezu zwei Jahrzehnte Erfahrung in der Entwicklung automatisierter Fahr- und ADAS-Technologien. Bei Magna verantwortet er die Entwicklung und Skalierung hochleistungs-fähiger Compute-Plattformen sowie integrierter Lösungen für assistiertes und automatisiertes Fahren.

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