Testen anspruchsvoller V2X-Anwendungen und -Funktionen für das vernetzte automatisierte Fahren

• Breites Spektrum an Anwendungen, von V2X Day One bis hin zu Funktionen für das vernetzte automatisierte Fahren (CAV)
• Alle relevanten Standards und Technologien
• Skalierbar durch V2X (vehicle-to-everything) Multistack mit hoher Anzahl Kommunikationsknoten
• Infrastruktur-Unterstützung in der ASM-Toolsuite
• Nahtlose Integration mit ADAS/AD-Testlösungen

Aufgabe

Die ersten mit V2X-Technologie ausgestatteten Autos sind auf den Straßen unterwegs, aber das Rennen hat gerade erst begonnen. Die nächste Generation von Anwendungen, die kooperative Perzeption und kooperatives Fahren ermöglichen, wird in den kommenden Jahren eingeführt und das konventionelle und automatisierte Fahren effizienter, komfortabler und sicherer machen. In der Folge wird aber das Testen der nächsten Generation von V2X und vernetzten Fahrzeugen zu einer herausfordernden Aufgabe, die eine anspruchsvolle HIL-Simulation erfordert.

Herausforderung

Die nächste Evolutionsstufe von V2X, die sogenannte kollektive Perzeption, wird es Fahrzeugen ermöglichen, "durch die Augen" der anderen zu sehen, z. B. Autos oder Infrastruktur, um Informationen über Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger, Radfahrer und Hindernisse zu sammeln, die von den eigenen Sensoren der Fahrzeuge nicht erkannt werden können. Beim Testen der kollektiven Perzeption muss eine flexible, skalierbare und realistische Sensorsimulation sowie eine detailliertere simulierte Umgebung mit Infrastrukturunterstützung möglich sein. Kooperatives Fahren wird sogar noch einen Schritt weiter gehen und es ermöglichen, die beabsichtigten Fahrzeugtrajektorien zu teilen und Manöver mit anderen Verkehrsteilnehmern in Echtzeit zu koordinieren. Die Validierung von Funktionen für kooperatives Fahren erfordert die Bearbeitung einer großen Anzahl von Szenarien mit einer hohen Anzahl von Fahrzeugen. Das macht ein maßgeschneidertes Konzept zur Szenario- und Testentwicklung wie das szenariobasierte Testen unabdingbar.

Lösung

Ein Schlüsselfaktor für das erfolgreiche Testen und Validieren anspruchsvoller V2X-Anwendungen und -Funktionen für das vernetzte automatisierte Fahren ist eine geeignete Kombination aus einem hochmodernen HIL-System und einem flexiblen Simulator für V2X-Kommunikation.

Die neuartige dSPACE V2X Solution for HIL bietet eine nahtlose Integration des waveBEE®hive-V2X-Simulators von Nordsys mit einem ADAS/AD-fähigen SCALEXIO HIL-System und ermöglicht so das Testen einer Vielzahl von Anwendungen, vom V2X Day One bis zum Connected Automated Vehicle (CAV), die eine fortschrittliche Fahrzeug-, Umgebungs- und Infrastruktursimulation erfordern.

Das V2X-Simulationssystem unterstützt die relevanten Standards in Europa, den USA und China sowie die derzeit verfügbaren Technologien für die Device-to-Device-Kommunikation: 802.11p und LTE-V2X. Das System ist mit einem so genannten V2X-Multistack ausgestattet, der es ermöglicht, eine hohe Anzahl von simulierten Kommunikationsstationen, wie Fahrzeuge oder Roadside Units, mit vollständigen, parallel laufenden V2X-Stacks zu nutzen. Das macht die Lösung skalierbar und bereit für hochkomplexe Szenarien, wie zum Beispiel das kooperative Fahren. Um frühzeitig Anwendungen für die kollektive Perzeption zu entwickeln, enthält die Lösung auch einen Implementierungsentwurf für die kollektive Perzeptionsmeldung. Der V2X-Simulator ermöglicht eine gesicherte und ungesicherte Kommunikation und wird durch eine dynamische Kanaldämpfung ergänzt, die das Testen unter realistischeren Kanalbedingungen, wie zum Beispiel hoher Kanallast, ermöglicht. Damit können Sie die Überlastungskontrolle des V2X-Steuergeräts analysieren, wenn Hunderte von Nachrichten innerhalb einer kurzen Zeitspanne gesendet werden.

Für die Integration mit waveBEE®hive bietet dSPACE ein dediziertes SCALEXIO-Interface-Blockset basierend auf standardisierten V2X-Anwendungsprotokollen zur einfachen Integration in neue oder bestehende HIL-Testumgebungen. Zusammen mit der ASM-Toolsuite erhalten Kunden eine maßgeschneiderte Lösung mit einer hohen Anzahl beteiligter Fahrzeuge, was für Anwendungsfälle mit kooperativem Fahren oder Sensorsimulation mit verschiedenen Sensortypen, unterschiedlichen Detaillierungsgraden und offenen Schnittstellen wichtig ist. Die Szenariogenerierung und das szenariobasierte Testen von dSPACE können ebenfalls dazu beitragen, die Arbeitslast zu reduzieren. Die Infrastrukturunterstützung in ASM/ModelDesk rundet die Lösung ab und ermöglicht eine reibungslose Übergabe von Daten zur Kreuzungstopologie und zum Ampelstatus vom Modell an die V2X-Kommunikation, um komplexe Nachrichtentypen wie MAP oder SPaT ohne Expertenwissen besser handhaben zu können.