KEM Konstruktion Automobilkonstruktion 02.2017

FAHRERASSISTENZ

FAHRERASSISTENZ PERSPEKTIVEN PERSPEKTIVEN tung der Fahrzeugbusse CAN und FlexRay sowie in der Berücksichtigung eines Fahrzeugmodells (Car Model). Die parallele Ausführung aller dieser einzelnen Komponenten in Echtzeit wird hierbei durch die HiL-Umgebung gewährleistet. Funktionsschema des durch die ADAS IIT entwickelten Testsystems Um heutige ADAS-Sensoren effizient testen zu können, hat die Konrad Technologies GmbH in den letzten Jahren Zielsimulatoren (Target Simulators) für Kamera-, Radar- und Lidar-Sensoren entwickelt und erfolgreich bei ihren Kunden im Einsatz. Die Software simuliert typische Fahrszenarien und ermöglicht einen kontrollierbaren und reproduzierbaren Testrahmen, der für eine objektive und unabhängige Leistungsanalyse des Sensorsystems eine notwendige Voraussetzung ist. Basierend auf dem National Instruments VST, einem Vector Signal Tranceiver, entwickelte Konrad einen Editor, der es dem Anwender ermöglicht, komplexe Szenarien zu erstellen, die automatisch wiedergegeben werden können. Mit Hilfe von Hardwarein-the-Loop (HiL) können gezielt einzelne Teile eines ganzheitlichen Systems in einer virtuellen Umgebung in Echtzeit getestet werden. Die SET GmbH hat sich auf das Thema HiL spezialisiert. Weil aufwändige, reale Prüfungen hierdurch ersetzt werden, ermöglicht die HiL-Simulation eine Prüfung der Systeme bei reduzierten Testzeiten und -kosten bei gleichzeitiger Erhöhung der Zuverlässigkeit. In Bezug auf das Thema Sensorfusion liegt die Komplexität in der Integration von Zielsimulatoren, klassischer analoger und digitaler Signale samt eventueller Signalkonditionierung, Ansteuerung und Auswer- Bild: ADAS IIT Daten sind nur organisiert wertvoll Das Management der schieren Massen an Daten, die während der virtuellen Fahrzeugtests zusammenlaufen, übernimmt die Firma MeasX: „Wir fahren hier virtuell mehrere Millionen Kilometer, bei einer Abfrage von 20 Hertz in manchen Sensoren sowie 20 Bildern pro Sekunde kann man sich in etwa vorstellen, dass das in Summe mehrere Petabyte bedeutet“, erklärt Geschäftsführer Joachim Hilsmann. Und um die virtuelle Realität so echt wie möglich gestalten zu können, müssen die ECUs der ADAS während der virtuellen Tests die richtigen Daten zur exakt richtigen Zeit bekommen, denn Radar, Lidar, Infrarot und Beschleunigungssensoren werden im echten Fahrzeug nicht immer synchron abgefragt. Hierbei ist es nicht nur essentiell, sämtliche Daten vorzuhalten, sondern unwichtige zu identifizieren und diese aus dem Prozess herauszuhalten – anders wäre der Echtzeit-Rechenaufwand nicht zu machen. Aktuell überlegt man, wie die Fahrzeugdaten durch einen Art Klassifizierung noch besser strukturiert werden können, um neben der Verwaltung auch die Vergleichbarkeit von Daten einfacher zu gestalten. Künftig könnten dadurch auch Versuche, die völlig unabhängig voneinander gefahren wurden zusammengeführt werden und ganz neue Erkenntnisse liefern. „Wir wollen so den größtmöglichen Nutzen aus den Daten ziehen und diese später quasi auch aus anderen Blickrichtungen betrachten können, weil uns vielleicht eine neue Auswertungsform einfällt“, erklärt Hilsmann. „Wenn genügend Daten vorhanden sind, geht das ohne neuen Test.“ MeasX bringt zudem seine Software Moses mit ins Team. Bisher unterstützte diese reale Testfahrer dabei, spezielle Fahrmanöver in unterschiedlichen Settings und Belastungen durchzuführen, um die Fahrdynamik von Fahrzeugen zu beurteilen: „Mit dieser Software können wir virtuelle kritische Situationen erzeugen, etwa den plötzlich auftauchenden Fußgänger, im System wäre das eine Erkennung gefolgt vom Bremsen. Auf der realen Teststrecke finden sie natürlich kaum jemanden, der sich dafür freiwillig zur Verfügung stellt“, so Hilsmann. Künftig sollen daher auch Personen-Dummys sowie Fahrzeugattrappen eingebunden werden und ebenfalls mit dem Testsystem kommunizieren können. Stetige Weiterentwicklung Nach nur fünf Monaten präsentierte das ADAS-IIT-Team bereits eine entsprechende funktionsfähige Testumgebung, was zeigt, wie effektiv die Partner zusammenarbeiten. Fertig ist so ein System aber natürlich nie, da sich die Technik – wie oben schon erwähnt – rasant weiterentwickelt. Künftig gilt es nicht nur immer höhere Auflösungen zu realisieren sondern etwa auch Radarsensoren zu simulieren, die nicht nur einen Querschnitt abbilden, sondern die beinahe sehen können. Die Lidar-Technik wird künftig mehrere Kanäle gleichzeitig fahren, um ein besseres Bild liefern zu können. Hier müsse natürlich die Target-Simulation laufend am Ball bleiben. Zudem bereitet die ADAS-IIT-Gruppe mehrere Forschungsprojekte mit anderen Instituten vor, die spezielle Fragestellungen untersuchen, etwa was Gischt und Nebel mit einem ADAS anstellt, wie ein Radarsensor auf Ver - eisung reagiert oder wie Blendungseffekte in der Kamera durch Radar und Lidar kompensiert werden können. Videosignale könne man heute schon problemlos mit Blendeffekten versehen, besser als das 38 K|E|M Konstruktion Automobilkonstruktion 02 2017

PERSPEKTIVEN FAHRERASSISTENZ PERS mit Monitoren oder Leinwänden möglich sei. Durch den Ausfall der Teilsensorik – sei es durch Blendung, Gischt oder Eis – eröffnet sich die Frage, wie lange kann das System so sicher fahren? Hier klären die ADAS- IIT-Partner auch über wissenschaftliche Forschung, welche Tests überhaupt hinsichtlich Das Hardware-in-the- ISO 26262 (Road vehicles – Functional Loop-Modul des Test - systems für Autonome Fahrzeuge. Safety) über eine Closed-Loop-Umgebung geprüft werden können. Dabei wird hinterfragt, ob der Confidence-Level des Systems hoch genug ist, um bestimmte Fälle abdecken zu können. Man könne dem Kunden daher genau sagen, welche Tests auf dem System möglich sind und welche Vorteile er sich so erarbeiten könne – und welche nicht. „Bisher wäre es allerdings sehr fahrlässig zu sagen, wir könnten Abnahmetests fahren, denn diesen Level erreichen wir derzeit noch nicht. Wir setzen uns aber wissenschaftlich mit der Frage auseinander, wie weit wir aktuell gehen können“, sagt Hilsmann. Die Vereinbarung der ADAS IIT sieht eine Zusammenarbeit sowohl im technischen Bereich als auch bei strategischen Aktivitäten vor. Verstärkt wird auf Produkte von National Instruments gesetzt und diese um eigene Lösungen erweitert. Im NI-Alliance-Programm lernten sich die beteiligten Partner schon vor 10 bis 15 Jahren kennen und arbeiteten auch früher schon zusammen. „Wir haben auf einem NI-Partner-Treffen festgestellt, dass wir auf der Management- Ebene sehr ähnliche Vorstellungen davon haben, wie man in unserer Branche Business macht. Daher waren die Grundvoraussetzungen für eine Kooperation sehr gut“, so Joachim Hilsmann. Durch die langjährige Erfahrung der Unternehmen liegt bei der Lösungsauslegung ein großer Fokus auf der Betrachtung der Total-Cost-of-Test (TCoT), wodurch bei geeigneten Standardisierungsbestrebungen eine erhebliche Reduzierung dieser Kosten ermöglicht wird. Man wolle gegenüber dem Kunden auch als Einheit unter dem Namen ADAS IIT auftreten können, Zulieferer und OEMs müssten sich daher nur mit einem einzigen Ansprechpartner – wie mit einem Unternehmen – abstimmen. Details zu den Testlösungen: www.adas-iit.com Im Video (QR-Code) erklären Frank Heidemann und Michael Konrad die Herausforderungen einer solchen Testumgebung: www.hier.pro/YuuEw Bild: ADAS IIT Intelligente Wärme macht mobile Träume wahr. Infrarot-Wärme ist intelligent, weil sie die optimale Wärmemenge immer exakt an der richtigen Stelle aufbringt. Zum Beispiel, um Kunststoffteile für Automobile zu entgraten. Ihr Kontakt zu unserem Infrarot-Team: hng-infrared@heraeus.com Gut für Ihren Wettbewerbsvorteil. Heraeus Noblelight GmbH www.heraeus-noblelight.com/infrared FAKUMA Halle B1, Stand 1121 K|E|M Konstruktion Automobilkonstruktion 02 2017 39