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Fahrerassistenzsysteme und Fahrzeugumfeldsensorik im Härtetest

| Autor/ Redakteur: Bernd Menke * / Thomas Kuther

Ein weltweiter Fahrversuch zum Testen von Fahrerassistenzsystemen und Fahrzeugumfeldsensorik führte 25 Fahrzeuge der ASAP Group auf 3000 Routen durch über 60 Länder.

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Müssen auch bei regionalen Unterschieden fehlerfrei funktionieren: Spurbegrenzungs-, Spurmarkierungs- und Schildererkennung.
Müssen auch bei regionalen Unterschieden fehlerfrei funktionieren: Spurbegrenzungs-, Spurmarkierungs- und Schildererkennung.
(Bild: ASAP)

Vor über drei Jahren begann für 25 Testfahrzeuge eine sehr lange Reise: In einem weltweiten Fahrversuch durch rund 60 Länder validiert die ASAP Gruppe Fahrerassistenzsysteme und dafür eingesetzte Kamera-, Radar- und Lidar-Systeme. Die zuverlässige Funktionalität der Fahrzeugumfeldsensorik stellt eine Grundvoraussetzung für die nächsten Schritte hin zum autonomen Fahren dar, da sie beispielsweise für eine eindeutige Personenerkennung unerlässlich ist.

Für die Funktionalität vieler Fahrerassistenzsysteme müssen im Fahrzeug verbaute Kamera-, Radar- und Lidar-Systeme jederzeit ein eindeutiges Bild ergeben. Im Zuge eines weltweiten Fahrversuchs validiert die ASAP Gruppe aktuell 15 Fahrerassistenzsysteme – von der Spurbegrenzungs- und Spurmarkierungserkennung, Licht- und Schildererkennung sowie Ampel- und Hinderniserkennung über die Gegenstands- und Freiflächenerkennung bis hin zum Lane Departure Warning und der Straßenzustandsvorschau.

Mehr als 80 Personen sind bei dem Entwicklungspartner der Automobilindustrie im Einsatz, um sicherzustellen, dass die Funktionen und die hierfür eingesetzte Fahrzeugumfeldsensorik unterschiedlichsten Einflüssen standhalten und fehlerfrei funktionieren: Sie navigieren die 25 Testfahrzeuge über 3000 verschiedene Routen durch über 60 Länder und kümmern sich um das Projektmanagement inklusive Routenplanung und Organisation.

Bedeutung regionaler und zeitlicher Unterschiede

Zur umfassenden Validierung fahren alle 25 Testfahrzeuge auf unterschiedlichen Routen – beispielsweise von Kanada nach Brasilien oder von Indien über Saudi-Arabien nach Neuseeland. Die Entwickler sind dabei zu verschiedenen Tages- und Nachtzeiten, bei jedem Wetter und auf jedem Gelände mit unterschiedlichen Fahrprofilen unterwegs. Grund für die enorme Dimension dieses Fahrversuchs: die für die Fahrerassistenzsysteme notwendigen Kamera-, Radar- und Lidar-Systeme müssen in unterschiedlichsten Szenen jederzeit fehlerfrei funktionieren und dementsprechend umfassend getestet werden. Bei der Validierung müssen deshalb auch regionale Unterschiede, beispielsweise hinsichtlich Klima, Straßenverhältnissen sowie Verkehrszeichen, berücksichtigt werden.

Für eine verlässliche Spurbegrenzungs- und Spurmarkierungserkennung müssen die Kamerasysteme etwa in der Lage sein, die je nach Land oft stark unterschiedliche Optik der Markierungen – Kontur, Ausprägung oder Farbe der Linien – zu verarbeiten. Für eine zuverlässige Schildererkennung müssen die Kamerasysteme zudem die Herausforderung länder- oder regionenspezifischer Schilder meistern, während bei der Ampelerkennung etwa je nach Land voneinander abweichende Positionen der Signalanlagen eine Herausforderung darstellen.

Hinsichtlich klimatischer Unterschiede werden die Systeme beim weltweiten Fahrversuch mit unterschiedlichsten Bedingungen von extremer Hitze und Kälte bis hin zu Ereignissen wie Sandstürmen konfrontiert. Nachtfahrten sind Teil des Projektes, um die Fahrzeugumfeldsensorik auf ihren Umgang mit unterschiedlicher Intensität einströmender Reize hin zu überprüfen: Auf einer abgelegenen Strecke mit wenig bis keiner Ausleuchtung müssen die Kamerasysteme ebenso zuverlässig funktionieren, wie etwa auf dem Las Vegas Boulevard. Auf solch dicht befahrenen und besiedelten Streckenabschnitten stellt die Reizüberflutung die Kamerasysteme auf die Probe.

Meisterprüfung für Logistik und Planung

Die Planung und Umsetzung eines Fahrversuchs dieser Dimension ist äußerst aufwendig. Für eine lückenlose Validierung müssen bereits im Voraus alle Eventualitäten bedacht und zahlreiche Vorkehrungen für einen reibungslosen Ablauf getroffen werden. Vorab übernimmt ASAP beispielsweise die detaillierte Routenplanung, erledigt Zollformalitäten, stimmt Einreisebedingungen ab, bucht Unterkünfte oder organisiert Kreditkarten. Zudem gilt es bei der Planung Ortszeiten sowie lokale Feiertage zu beachten.

Auch die Logistik stellt eine enorme Herausforderung dar: für die Messtechnik und die Fahrzeuge selbst werden verschiedene Einfuhrgenehmigungen und Versicherungen benötigt. In einigen Ländern, in denen die Einfuhrgenehmigungen für Fahrzeuge besonders hoch sind oder zum Beispiel ausländische Führerscheine nicht anerkannt werden, wird die Planung zusätzlich erschwert. Dort müssen einheimische Fahrer organisiert und passende Partnerfirmen für Mess- und Versuchsfahrten gefunden werden. Eine weitere Logistikherausforderung stellt die sichere Übermittlung der Festplatten mit den Testergebnissen von den Fahrern nach Deutschland und wieder zurück dar. Vor Projektstart muss schließlich auch das Team auf den langen Aufenthalt im Ausland vorbereitet werden, beispielsweise mit den für die jeweiligen Länder benötigten Impfungen und wissenswerten Details zu länderspezifischen Konventionen.

Ausstattung eines Fahrzeugs mit Messtechnik für den Fahrversuch.
Ausstattung eines Fahrzeugs mit Messtechnik für den Fahrversuch.
(Bild: ASAP)

Realer Fahrversuch vs. virtueller Fahrversuch

Die zunehmende Komplexität hochautomatisierter Fahrfunktionen stellt eine große Herausforderung in ihrer Absicherung dar. Als vorgelagerte Ergänzung zum real stattfindenden, weltweiten Fahrversuch bietet ASAP deshalb die Möglichkeit, Fahrfunktionen in einer virtuellen Welt zu simulieren. So können Fahrfunktionen bereits getestet werden, bevor die Hardwarekomponenten existieren oder erste Prototypen für Fahrversuche zur Verfügung stehen.

Durch die virtuelle Erprobung der Software werden neue Fahrfunktionen bereits ab frühestem Entwicklungsstadium intensiv abgesichert und zudem eine große Testtiefe garantiert. Die Kombination aus virtueller Absicherung und realem Fahrversuch bedeutet nicht nur eine umfassendere Validierung, sondern gleichzeitig auch verkürzte Entwicklungszeiten und Kosteneinsparungen: durch die virtuelle Absicherung der Funktionen im Vorfeld des Fahrversuchs können erste Defizite frühzeitig erkannt und Fahrversuche noch effizienter zur Validierung genutzt werden.

* Bernd Menke ist Leiter Fahrversuch/Fahrzeugbau bei ASAP.

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