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Virtuelle Entwicklung für das automatisierte Fahren

| Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Die virtuelle Simulation ermöglicht Tests mit bis zu 8.000 Kilometern pro Stunde.
Die virtuelle Simulation ermöglicht Tests mit bis zu 8.000 Kilometern pro Stunde. (Bild: Clipdealer)

Ausgereifte Funktionen für das automatisierte Fahren erfordern komplexere virtuelle Entwicklungs- und Testumgebungen, die echten Bedingungen nicht nachstehen. Continental und das deutsche Start-up Automotive Artificial Intelligence (AAI) wollen die virtuelle Entwicklung nun auf das nächste Level heben.

Die Entwicklung und Erprobung automatisierter Fahrfunktionen erfolgt nicht nur auf der Straße, sondern auch zunehmend virtuell. Ganz besonders gilt das für die komplexe Simulation des dynamischen Verhaltens der Verkehrsteilnehmer. Dies liegt daran, dass die Simulation mit verschiedenen Fahrstilen, beispielsweise aggressiv oder defensiv, wichtig ist, um die Realität besser abzubilden und unrealistisch monotone und vorhersehbare Abläufe zu vermeiden.

Zu diesem Zweck entwickelt Continental eine hoch skalierbare und modulare Entwicklungs- und Testumgebung, die diesen neuen Anforderungen entspricht. AAI bringt die Fachkenntnisse zur Erstellung virtueller Umgebungen auf Grundlage von HD-Karten und KI-betriebenen Verkehrsteilnehmern mit. Ziel ist es, dem zunehmend wachsenden Validierungsumfang im Bereich des automatisierten Fahrens gerecht zu werden. Die im Rahmen dieser Zusammenarbeit entwickelten Simulationstools werden der gesamten Automobilindustrie zur Verfügung gestellt werden.

„Unser Ziel ist stets absolute Sicherheit. Das gilt ganz besonders für das automatisierte Fahren,“ sagte Karl Haupt, Leiter des Geschäftsbereichs Fahrerassistenzsysteme von Continental. „Die Ressourcen für echte Fahrzeugtests sind begrenzt, und virtuelle Tests können den Entwicklern schnelles Feedback liefern. Während ein reales Fahrzeug im physischen Test rund 10.000 Kilometer pro Monat zurücklegen kann, sind derzeit in virtuellen Simulationen bereits 8.000 Kilometer in einer Stunde möglich. Diese Zahl wird in Zukunft noch steigen.“

Auf einem Niveau, welches das erforderliche Sicherheitsniveau gewährleistet, kann die Anzahl der benötigten Testkilometer schneller und kostengünstiger erreicht werden. Reale Tests sind weiterhin unerlässlich für Funktionsprüfungen, weil es nicht ausreicht, diese nur in virtuellen Umgebungen durchzuführen. Virtuelle Tests können allerdings dazu beitragen, die Risiken zu reduzieren, bevor die Versuche unter echten Straßenverhältnissen überhaupt beginnen. Zudem liefern sie vollumfängliche Testaufzeichnungen, die Möglichkeiten zur Datenanalyse und der erneuten Wiedergabe von Ereignissen bieten und damit Potenziale zur Verbesserung der Software präzise offenlegen.

Zwei Umgebungen, ein gemeinsames Ziel

Die Zusammenarbeit definiert eine klare Trennlinie zwischen Fahrzeugsimulation und Umgebungssimulation. AAI ist für die Umgebung verantwortlich und stellt die Software zur Verfügung, die die Bewegung von Fahrzeugen in einer virtuellen Welt ermöglicht. Individuelle Parameter können angepasst werden, um Wetterlage, Verkehrsinfrastruktur, Straßenmarkierungen und Objekte wie Straßenschilder und Schlaglöcher festzulegen. Der zweite Beitrag von AAI ist die Verwendung künstlicher Intelligenz, um Verkehrsteilnehmer in Form virtueller Agenten in die Simulationsumgebung zu integrieren. Deren Verhalten wird mithilfe von Machine-Learning-Algorithmen trainiert, um aggressive, gemäßigte und defensive Fahrerprofile zu generieren. Langfristiges Ziel ist eine nachgebildete reale Welt, und die realistische Simulation sämtlicher Verkehrsteilnehmer und Umgebungsfaktoren.

Continental ist verantwortlich für die Fahrzeugsimulation und die Erstellung eines virtuellen Fahrzeugs mithilfe einer Software, die diverse Fahrfunktionen auf verschiedenen Automatisierungsstufen meistert. Die Aufgabe von Continental besteht in der ganzheitlichen Wiedergabe des eigenen Fahrzeugs und aller darin enthaltenen Softwarekomponenten, also einer vollumfänglichen Simulation der Fahrzeugdynamik. Getestet wird das gesamte ADAS-Produktportfolio.

Weil AAI und Continental vertrauensvoll miteinander kooperieren, sind die Schnittstellen gut miteinander vernetzt. „Durch die Zusammenarbeit werden unsere Entwicklungszyklen kürzer und sicherer“, erklärte Dr. Gunnar Jürgens, Leiter für Fahrfunktionen innerhalb des Geschäftsbereichs Fahrerassistenzsysteme bei Continental. „Ein großer Vorteil der virtuellen Simulation ist die Reproduzierbarkeit der Tests sowie die Tatsache, dass wir virtuell weitaus mehr Anwendungsfälle testen können als in der echten Welt.“

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