ACOSAR - Advanced Co-simulation Open System Architecture​

Die Entwicklung virtueller Systeme („Frontloading“) gewinnt in immer mehr Industriebereichen zunehmend an Bedeutung, wenn Entwicklungszeit, Kosten und Markteinführungszeiten reduziert werden sollen. Insbesondere die Co-Simulation ist ein vielversprechender Ansatz für die interaktive, modulare Entwicklung. Allerdings bedeutet das Koppeln und Integrieren von Echtzeitsystemen in Simulationsumgebungen, im Speziellen in verteilte HIL-Systeme und -Simulationen, immer noch einen enormen Aufwand. Das Ziel von ACOSAR ist die Entwicklung einer nichtproprietären Schnittstelle (Advanced Co-simulation Interface, ACI) für die Integration von Echtzeitsystemen sowie einer geeigneten Integrationsmethode. Beides wird einen bedeutenden Beitrag zur internationalen Standardisierung (FMI) leisten.  Die Ergebnisse von ACOSAR führen zu einem modularen, flexibleren sowie kürzeren Systementwicklungsprozess für zahlreiche Industriebereiche und ermöglichen die Einführung eines neuen Geschäftsmodells.  

Weitere Informationen auf der Projektwebsite.
 

Fördermittelgeber:

AGILE-VT - Harmonisierung von Testumgebungen​

Die Herstellung der vertikalen sowie horizontalen Durchgängigkeit von Testprozessen zum Zwecke der Optimierung beim funktionalen Testen von Luftfahrzeugen ist das Ziel des BMWE-Forschungsvorhabens AGILE-VT. Die erste Ebene der Durchgängigkeit fokussiert die Interoperabilität in der vertikalen und horizontalen Verknüpfung von Testumgebungen. Hierzu wird die Testvorbereitung und Testausführung soweit optimiert, dass sie nicht nur für eine spezifische Testumgebung gilt, sondern auch auf andere Testumgebungen portiert werden kann, und das mit deutlich geringerem Aufwand als zurzeit. Die zweite Ebene der Durchgängigkeit fokussiert im Rahmen der Testvorbereitung die Interoperabilität in der Testentwicklung und Design-Unterstützung. Hierzu wird die Phase der Testfallerstellung soweit optimiert, dass Testfälle über die Grenzen von Testabteilungen in einem gemeinsamen Standard ausgetauscht werden können. Zusätzlich wird die Wiederverwendbarkeit von Ergebnissen aus dem Testprozess erhöht, indem sie aufbereitet und dem Testingenieur im Rahmen der Design-Unterstützung vorgeschlagen werden sollen. Die beiden aufgeführten Gruppen von technologischen Zielen folgen dem Hauptziel der Durchgängigkeit und werden in der Erreichung der Interoperabilität im funktionalen Testen der Luftfahrzeuge resultieren. 


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DUETT - Hybridfahrzeuge in physischer und virtueller Umgebung

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Optimierung von Diesel-Hybridantriebssträngen sowie die Optimierung der Betriebsstrategie mittels einer neuartigen Entwicklungsmethodik, die es erlaubt, verschiedene Pkw-Hybridantriebskonzepte mit Hinblick auf die Erfüllung der kommenden RDE-Gesetzgebung zu untersuchen. Dazu wird das Fahrzeug in einer virtuellen Umgebung mit anderen Verkehrsteilnehmern vernetzt.  

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Fördermittelgeber:

EMPHYSIS - Embedded Systems with Physical Models in Production Code Software​

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuen Standards: eFMI (FMI for embedded systems). Der Standard dient dazu, physikalische Modelle zwischen Modellierungs- und Simulationsumgebungen mit Software-Entwicklungsumgebungen für Steuergeräte, Mikrocontroller und andere eingebettete Systeme auszutauschen. Mit anspruchsvollen Regel- und Diagnosefunktionen, die auf physikalischen Modellen basieren, ist es möglich, den Seriencode in Fahrzeugen zu verbessern sowie Zeit und Kosten für die Software-Entwicklung eingebetteter Systeme zu reduzieren. 

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HiFi-Elements – High-Fidelity Electric Modeling and Testing

Das Ziel von HiFi-Elements ist es, einen durchgängigen Prozess zu implementieren, der erweiterte Versionen bestehender Werkzeuge – ein Modell-/Datenmanagementwerkzeug und ein Co-Simulationswerkzeug für MIL- und HIL-Umgebungen – mit effizienten automatisierten Methoden zur Modellparametrierung und Testfallgenerierung verbindet. Ebenfalls wird eine Standardisierung der funktionalen Modellschnittstellen für gängige E-Drive-Komponenten für den Prozess vorgeschlagen. Dieser Standard soll Modellgrenzen, Signale und Datenangaben definieren, um die Konsistenz zu verbessern und eine nahtlose Verwendung von Modellen im Entwicklungsprozess zu ermöglichen. Die Absicherung von standardisierten Modellen und Prozessen wird in vier branchenrelevanten Anwendungsfällen typischer Szenarien in der Entwicklung von Elektrofahrzeugen und -Antriebssträngen durchgeführt. Nach Projektabschluss werden die Schnittstellenempfehlungen und Prozessmethoden veröffentlicht, um eine breite Akzeptanz in der Branche zu erreichen. 

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Hy-Nets - Effiziente Hybridantriebe durch Fahrzeugkommunikation​

In Hy-Nets wird ein neuer Ansatz zur Erhöhung der Ressourcen- und Energieeffizienz von vernetzten Hybridfahrzeugen untersucht: Ein Hybridantrieb wird im Prüffeld mit einer Umgebung zur Simulation des Fahrzeugs, des Fahrzeugumfelds, des Verkehrsflusses und der Fahrzeugkommunikation gekoppelt. Damit lassen sich die Auswirkungen realistischer, vernetzter Verkehrsszenarien auf einen realen Hybridantrieb messen und die Interaktion mit der Umwelt in Bezug auf Energieverbrauch und Auslastung der Verkehrsinfrastruktur bewerten, hier am Beispiel der Stadt Paderborn.

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Ganzheitliche Entwicklungs- und Validierungsumgebung zur Optimierung des elektrifizierten Fahrens im urbanen Raum

In dem EU- und NRW-geförderten Forschungsprojekt werden die gemeinsamen erfolgreichen Aktivitäten von dSPACE, DENSO, der RWTH Aachen und der Universität Paderborn aus dem Projekt Hy-Nets fortgeführt. Die TU Berlin ist assoziierter Partner. In dem Projekt wird eine Validierungsumgebung zur Optimierung des elektrifizierten Fahrens aufgebaut, mit der Funktionen für automatisiertes Fahren für elektrifizierte Fahrzeuge ganzheitlich entwickelt und effizient abgesichert werden können. Ziel ist es dabei, den Energiebedarf zu verringern, elektrische Komponenten gezielt weiterzuentwickeln und Fahrkonzepte abgestimmt auf die Ladeinfrastruktur auszulegen. Darüber hinaus sollen kooperative Fahrszenarien optimiert und Verkehrsströme verflüssigt werden.

https://www.hy-nets4all.de

iFUSE - Intelligente Fusion von Radar- und Videosensoren für anspruchsvolle Situationen des hochautomatisierten Fahrens

Die Leistungsfähigkeit der Umfelderfassung gilt als primär limitierender Faktor für das Gesamtverhalten eines Fahrerassistenzsystems sowie für zukünftige Funktionen für automatisiertes Fahren. Die Anforderungen an die Sensoren (in der Regel Video- und Radarsensoren), die Sensordatenfusion und die daraus abgeleitete Perzeption steigen mit dem Automatisierungsgrad. Höhere, zuverlässige Erkennungsraten mit hoher Ausfallsicherheit sind hier ein Teil der Herausforderungen. iFUSE hat sich zum Ziel gesetzt, einen neuartigen Ansatz der Sensordatenfusion zu entwickeln, der eine Verortung der heterogenen Sensorinformationen in Rasterkarten bis auf Pixelebene ermöglicht, was bezüglich Redundanz, Erkennungsrate, Systemrobustheit und Systemleistung einen großen Innovationssprung erwarten lässt. Die Umsetzung des innovativen Sensorkonzepts ist auf skalierbaren Hardware-Plattformen unter Einhaltung der Echtzeitanforderungen vorgesehen und reicht bis hin zu Design-Untersuchungen an einem hochintegrierten ASIC-Baustein. Dabei werden insbesondere neue Konzepte der Datenkombination der verschiedenen Quellen (Radar, Video und ggf. Lidar) auf hierarchischen, leicht erweiterbaren Rechnerarchitekturen auf verschiedenen Verarbeitungsebenen berücksichtigt und prototypisch umgesetzt. Dabei stellen die Echtzeitanforderungen, das Speichermanagement und die Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten wesentliche Herausforderungen dar. Die Verifizierung ist anhand einer anspruchsvollen Fahrsituation im Kreuzungsbereich geplant.

Weitere Informationen auf der Projektwebsite.


Fördermittelgeber:

Im Forschungsprojekt KI Data Tooling werden gesamtheitlich Tools und Methoden für die Bereitstellung von Daten verschiedener Sensormodalitäten (Kamera, Lidar, Radar) für KI-basierte Funktionen entwickelt und untersucht. Durch die integrierte Betrachtung von Realdaten und synthetischen Daten sowie die Nutzung von Effizienzpotentialen bei deren Kombination wird in diesem Vorhaben erstmals eine Datenkomplettlösung für das Training und die Validierung von KI-basierten automatisierten Fahrfunktionen entwickelt.

Für einen erfolgreichen Einsatz von KI-basierten Funktionen in Fahrzeugen ist eine fundierte und verschiedene Sensormodalitäten umfassende Datenbasis essentiell. Bisher existieren jedoch lediglich Insellösungen für die Daten einzelner Sensortypen, stark eingeschränkte Szenarien oder Teile der Trainings- und Evaluationskette.

Im Projekt KI Data Tooling ist die Generierung von realen, synthetischen und augmentierten Daten verschiedener Sensormodalitäten vorgesehen. Es werden

Methoden für die Analyse, Qualitätsbeurteilung und die effiziente und ressourcenschonende Speicherung und Übertragung dieser Daten entwickelt. Auf diesen

Daten und Methoden wird eine optimierte KI-Trainingsstrategie aufgebaut.

Als Projektpartner bringt dSPACE sein Know-how insbesondere bei der Generierung und Qualitätsbeurteilung synthetischer Daten ein.

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, ist KI Data Tooling

 ein Projekt der KI Familie und wurde aus der VDA Leitinitiative autonomes und vernetztes Fahren heraus entwickelt.

Weitere Informationen auf der Projektwebseite.

MISSION - Modeling and Simulation Tools for Systems Integration on Aircraft

Ziel von MISSION ist es, ein integriertes Framework für Modellierung, Simulation, Design und Optimierung zu entwickeln, das die Prinzipien des modellbasierten Entwurfs der Luft- und Raumfahrtindustrie berücksichtigt. Dieses Framework wird alle Design-, Entwicklungs- und Validierungsprozesse unterstützen, die mit der Entwicklung von Flugzeugen verbunden sind, angefangen beim konzeptionellen Entwurf auf Flugzeugebene über das Pflichtenheft, den Systementwurf, das Software-Design und die Integration bis hin zur Absicherung und Verifikation. Um dieses Ziel zu erreichen, wird MISSION eine zentrale Modellierungs- und Simulationsumgebung aufbauen, die hauptsächlich auf der Sprache Modelica zur Modellierung von Multiphysiksystemen basiert. Die Modellierungsumgebung umfasst Plattformen und Werkzeuge für Design und Optimierung auf Flugzeugebene, für Design und Optimierung auf Systemebene, für modellbasierte Steuerungen und virtuelle Tests. 


​Fördermittelgeber:

SafeMove - Systemvalidierung von Fahrzeugradaren mittels drahtloser Techniken

Ziel von SafeMove ist es, eine Test- und Validierungsumgebung einzurichten und zu erforschen, mit der sich im Fahrzeug integrierte radar- und kamerabasierte Sensorsysteme zur Umfelderkennung zuverlässig und reproduzierbar testen lassen. Dazu werden Werkzeuge zur Modellierung der Ausbreitung von Radarsignalen entwickelt und mit einem System kombiniert, das wirklichkeitsnahe Radarziele nachbilden kann. Radarsignalmodell und Radarzielsimulator werden zusammen mit dem zu testenden Fahrzeugradar in eine virtuelle Funkumgebung gebracht. Mit dieser so kombinierten Wirkkette kann Fahrzeugsensorik berührungsfrei unter realitätsnahen Einsatzbedingungen getestet und bewertet werden. Dieses neuartige Verfahren besitzt das Potential zur Entwicklung standardisierter Prüfabläufe, die den Bedarf an realen Fahrtests erheblich reduzieren können.

 Weitere Informationen auf der Projektwebsite.


Fördermittelgeber:

Simultanes Entwickeln und Testen von Cyber Physical Systems (CPS) am Anwendungsbeispiel eines elektrisch angetriebenen autonomen Fahrzeugs

Im Projekt SET CPS arbeiten die Partner dSPACE und das IFIM der Universität Paderborn daran, intelligente, simulationsbasierte Verfahren zu entwickeln, die den Entwicklungs- und Testprozess komplexer Fahrzeuge als Beispiel von Cyber Physical Systems (CPS) verbessern, systematisieren und den Automatisierungsgrad erhöhen. Dazu werden die Auslegung und der Test der Systeme enger miteinander verzahnt, um bereits in frühen Entwicklungsphasen einen hohen Qualitätsgrad zu erreichen. Hierzu kommen neueste mathematische Methoden aus der Mehrzieloptimierung zum Einsatz. So können miteinander konkurrierende Ziele wie Energieeffizienz, Komfort und Kosten gleichzeitig berücksichtigt und darüber hinaus die Sicherheit des Systems gewährleistet werden. Geplant ist, die neuen Verfahren in die Toolkette von dSPACE zu integrieren.

SET Level: Simulationsbasiertes Entwickeln und Testen von automatisiertem Fahren

Das SET-Level-Projekt beschäftigt sich mit dem simulationsbasierten Testen von automatisierten Fahrzeugen. Die Arbeiten setzen auf dem PEGASUS-Projekt auf und erweitern die Methoden und Lösungsansätze bis in den urbanen Raum hinein. Durch den umfassenden Einsatz von Simulationstools wird ein frühzeitiges und kostengünstiges Testen ermöglicht.

In SET Level arbeitet dSPACE in verschiedenen Teilprojekten mit, um die Vision vom autonomen Fahren schneller wahrwerden zu lassen. dSPACE bringt sein Know-how bei der Anforderungsanalyse, beim simulationsbasierten Testen, der Modellentwicklung und bei der Instanziierung von Werkzeugketten ein und unterstützt das Konsortium mit seiner Expertise im Software-in-the-Loop (SIL)- und Hardware-in-the-Loop (HIL)-Testen.

Darüber hinaus stellt dSPACE seine Integrations- und Simulationsplattform VEOS sowie ModelDesk zur Szenarien-Modellierung und MotionDesk zur 3D-Animation zur Verfügung. dSPACE arbeitet aktiv in den verschiedensten projektrelevanten Standardisierungsgremien wie FMI, SSP, OSI, OpenDrive und OpenScenario mit und unterstützt im Projekt die Umsetzung in ADAS/AD-Werkzeugketten.

Weitere Informationen auf der Projektwebsite.

V&V-Methoden: Verifikations- und Validierungsmethoden automatisierter Fahrzeuge im urbanen Umfeld

KI-basierte Fahrzeugsysteme sind mit unendlich vielen möglichen Verkehrssituationen konfrontiert. Im Zuge der Einführung vollautomatisierter und autonomer Systeme stellt sich die Frage, wie man nachweisen kann, dass diese damit immer sicher umgehen können. Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, entwickeln 23 namhafte Partner aus Industrie und Forschung über vier Jahre hinweg gemeinsam rechtssichere sowie zeit- und kosteneffiziente Verifikations- und Validierungsmethoden. Am Beispiel des komplexen Anwendungsfalls urbane Kreuzung bringt V&V-Methoden dafür wesentliche Innovationen im Zusammenspiel von virtuellen und realen Tests hervor.

Mit voraussichtlich mehr als 25 % wird das Validieren und Testen einen signifikanten Anteil an der Wertschöpfung von Technologien für vollautomatisierte und autonome Fahrzeuge ausmachen. Absehbar werden sich also diejenigen Automobilhersteller und Zulieferer einen Wettbewerbsvorteil sichern, die die entsprechenden Prozesse als Erste im Rahmen der gesetzlichen Vorgaben beherrschen.

Weitere Informationen auf der Projektwebsite.