Das koreanische JIAT (Jeonbuk Institute of Automotive Convergence Technology) hat eine Fahrzeugplattform entwickelt, die mit der ADAS/AD-Werkzeugkette von dSPACE Tests zum autonomen Fahren auf Level 3 durchführen kann und unterstützt so die Weiterentwicklung des autonomen Fahrens für Nutzfahrzeuge. dSPACE hat eine Over-the-Air (OTA)-Vehicle-in-the-Loop (VIL)-Testumgebung entwickelt, die die Vorteile der Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulation und der VIL-Simulation kombiniert. Diese ermöglicht es den Herstellern von Sensoren und ADAS/AD-Komponenten in Fahrzeugen, eine Testumgebung bereitzustellen, die nahezu identisch mit der realen Welt ist.
Testplattform basiert auf Daten aus der realen Welt
Die Perzeptionstechnologie, eine der Kerntechnologien des autonomen Fahrens, lässt sich grob unterteilen in die „Fahrzeugerkennungstechnologie“, die über Sensoren oder GPS/GNSS den Standort, die Richtung und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs identifiziert, und die „Umgebungserkennungstechnologie“, die Objekte wie Fahrzeuge, Fußgänger, Ampeln, Zebrastreifen und Hindernisse in der Umgebung erkennt und analysiert.
In der OTA-VIL-Testplattform, die dSPACE zusammen mit JIAT entwickelt hat, basieren die Selbstfahrinformationen wie Position, Richtung und Geschwindigkeit des getesteten Fahrzeugs auf realen Fahrdaten, während die Umgebungsinformationen wie umgebende Objekte und Straßenumgebung mit der Kamera und dem dSPACE Radarprüfstand Essential 2D unter Verwendung von ASM-Sensormodellen und AURELION-Daten verknüpft werden.
Nahezu identisch mit realen Straßenbedingungen
dSPACE hat eine Entwicklungsumgebung aufgebaut, um die Detektionstechnologie für autonomes Fahren zu verifizieren und die Sicherheit der Komponenten in einer realistischen Umgebung zu gewährleisten. Die virtuelle Umgebung wurde nahezu identisch mit den realen Straßenbedingungen implementiert, und es wurde eine Simulationsumgebung eingerichtet, um verschiedene Sensoren (Kamera, Radar, Lidar) und ADAS/AD-Steuergeräte auf realen Straßen zu testen.
Das Testfahrzeug für autonomes Fahren auf Level 3 ist für den Test verschiedener Fahrzeugkomponenten wie ADAS/AD-Steuergeräte und Sensoren wie Kameras und Radare ausgelegt. Es ist so konzipiert, dass es je nach Testzweck austauschbar ist, d. h. die VIL-Tests können in einer dynamischen Umgebung oder in einer externen Prüfgeländeumgebung durchgeführt werden. Das Testfahrzeug ist in dieser Form einzigartig, da ein VIL-Test normalerweise auf einem fest montierten Prüfstand durchgeführt wird.
AURELION bietet Flexibilität beim Testen
Das Testfahrzeug kann ADAS/AD-Funktionen in Abhängigkeit von der Anzahl der Sensoren und deren Einbauposition evaluieren. In der Simulationssoftware AURELION können die Einbauposition und der Winkel der Sensoren nach Bedarf angepasst werden, um die beste Position zu finden.
Dadurch kann der Anwender:
- die Funktionen von Sensoren und ADAS/AD-Steuergeräten in Abhängigkeit von wechselnden Sensorspezifikationen und Einbaupositionen evaluieren, und
- realistische Testergebnisse in Abhängigkeit von Änderungen der Fahrzeugbedingungen in Echtzeit prüfen.
Der Kamera-/Radarprüfstand wird im Inneren des Lkw installiert und die Tests werden durch den Austausch des Radars und der Kamera durchgeführt. Die dSPACE Hardware und das Radar / die Kamera sind mit dem Fahrzeug-PC (Sensor-Controller + ADAS-Controller) auf dem Fahrersitz gekoppelt.
Ein digitaler Zwilling der Straße wurde erstellt, um die Funktionen des autonomen Fahrens entsprechend dem Anwendungsfall zu testen. Schilder, Fahrspuren, Straßenstrukturen usw. wurden in der virtuellen Umgebung ähnlich wie bei realen Straßen erstellt. Mit AURELION wurden unterschiedliche Bedingungen je nach Wetterlage und Tageszeit getestet.
Daten aus der realen Welt in Kombination mit Simulationsdaten
Durch die Kombination von realen Fahrzeugdaten und Simulationsdaten war es möglich, Szenarien zu testen, die in der realen Welt nur schwer zu realisieren sind.
- Verwendung von realen Fahrzeugdaten wie Fahrzeugposition, Radgeschwindigkeit, Lenk-/Bremsdaten usw.
- Simulationsdaten für Objekte (andere Fahrzeuge, Fußgänger usw.) und Straßeninfrastruktur (Ampeln, Fußgängerübergänge usw.)
- Verifikation der Sensorerkennung bei schlechten Wetterbedingungen wie Nacht, Gegenlicht, Regen, Schneefall, Nebel usw.
- Aufzeichnung von Daten über reale Verhaltensergebnisse
Durch die Bereitstellung einer virtuellen Testumgebung, die einem realen Test so nahe wie möglich kommt, konnten wir Szenarien testen, die in einer realen Umgebung nur schwer zu testen wären.
Test bestanden
Dieses Projekt ist das erste in Korea, das eine Simulationsumgebung für echte Sensoren in einer VIL-Testumgebung nutzt. Durch die Verifizierung von Sensor- und Steuergerätefunktionen in einer komplexen Testumgebung mit realen Fahrzeugen war es möglich, Software- und Hardware-Fehlfunktionen von Fusionskomponenten im Voraus zu erkennen.
Zudem verfügt JIAT auch über einen Radarprüfstand, den Compact 3D. Dieser befindet sich neben einem Prüfstand in einer Werkshalle, und der darin enthaltene Sensor ist an den Lkw angeschlossen, wenn er sich auf dem VIL-Prüfstand befindet. Das GNSS ist hier wichtig, da der Lkw in dieser Situation nicht auf einer echten Straße fährt.
Über JIAT
JIAT (Jeonbuk Institute of Automotive Convergence Technology) ist ein Forschungsinstitut, das die Entwicklung und den Test von Automobilteilen und -systemen unterstützt. JIAT bietet eine Gesamtlösung an, die nicht nur umfassende Forschung und Entwicklung, sondern auch technische Dienstleistungen mit modernster Ausrüstung, Aus- und Weiterbildung und andere Projekte zur Unterstützung von Unternehmen umfasst, um lokalen Unternehmen in der Automobil- und verwandten Industrien dabei zu helfen, globale Automobil- und Zulieferunternehmen zu werden.
Mit freundlicher Genehmigung von JIAT
dSPACE MAGAZINE, PUBLISHED AUGUST 2024