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Driver-in-the-Loop-Simulator bringt bahnbrechende Forschung voran

Die University of Texas at Austin hat einen voll integrierten High-Fidelity-Fahrsimulator und ein dSPACE SCALEXIO-System installiert, um bahnbrechende wissenschaftliche Forschungen über autonome Antriebssysteme zu ermöglichen.

Forschung an kombinierten autonomen Fahrzeugsteuerungssystemen

Die Installation eines automotiven Driver-in-the-Loop-Simulators an der University of Texas at Austin (UT Austin) wurde erfolgreich abgeschlossen. Als eine der renommiertesten Forschungseinrichtungen Nordamerikas wird am Walker Lehrstuhl für Maschinenbau das bewegungsbasierte System Cruden AS1 eingesetzt, um den auf dSPACE SCALEXIO basierenden Hardware-in-the-Loop (HIL)-Testaufbau um menschliche Eingaben zu ergänzen und so die Leistungsfähigkeit von Steuerungen für autonomes Fahren weiter zu erforschen..

Eine Branchenneuheit bei der Erforschung zukünftiger Mobilitätsprogramme

Die Fahrdynamik- und Verkehrsmodelle aus der ASM Toolsuite ermöglichen die DIL-Simulation auf einer völlig neuen Ebene durch die Unterstützung der Multi-Agent-Simulation.

Die Anforderung der UT Austin an einen Fahrzeugsimulator, der HIL- und Driver-in-the-Loop (DIL)-Systeme kombiniert, bedeutete die Spezifikation eines kundenspezifischen Aufbaus, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Fahrumgebungen und Fahrzeugtypen einfach und nahtlos und so realitätsnah wie möglich zu gestalten. Der Cruden-Simulator arbeitet reibungslos mit dem bestehenden modularen Echtzeit-Hardware-Simulatior dSPACE SCALEXIO und der dSPACE Toolsuite ASM (Automotive Simulation Models) zusammen. Das System kann für Multi-Agent-Simulationen zur Beurteilung von Verkehrsszenarien mit mehreren Ego-Fahrzeugen einschließlich ihrer anspruchsvollen Fahrdynamik eingesetzt werden. In einem Anwendungsfall kommunizieren die Ego-Fahrzeuge miteinander für die Entwicklung von V2V-Anwendungen. In dieser Kombination spielt der DIL-Simulator eine entscheidende Rolle für die subjektiv-objektive Szenarioanalyse und ist eine branchenweit erste Installation für die Forschung im Bereich zukünftiger Mobilitätsprogramme. Das Ergebnis ist eine realistische Darstellung von realen Ereignissen in komplexen Verkehrsszenarien, in die Menschen per Fahrsimulator eingebunden sind.

Erweiterte Spezifikationen und Systemflexibilität

Der Simulator wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Stiftungsprofessor Junmin Wang, Leiter des Labors für Mobilitätssysteme am Lehrstuhl für Maschinenbau an der UT Austin, spezifiziert. Mit der fortschrittlichen Spezifikation und der Systemflexibilität, die die Integration einer beliebigen Anzahl von Variablen ermöglicht, erwartet die UT Austin eine engere Zusammenarbeit mit mehr Automobil-OEMs und Tier-1-Lieferanten für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsprojekte.

Hardware und Software arbeiten Hand in Hand

Der Simulator wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Stiftungsprofessor Junmin Wang, Leiter des Labors für Mobilitätssysteme am Lehrstuhl für Maschinenbau an der UT Austin, spezifiziert.

„Das Cruden-System bietet uns den Luxus, autonome Fahrzeugsteuerungssysteme ausschließlich oder im Rahmen eines breiteren Forschungsbereichs zu testen und abzusichern, in dem menschliches Verhalten und Interaktionen mit diesen Systemen wiederholt in Echtzeit überwacht und beobachtet werden. Die Flexibilität und Einfachheit, mit der die Hardware und Software zusammenarbeitet, ermöglicht es uns, wiederholbare und messbare Untersuchungen über genaue Darstellungen der Fahrzeuge, der vorherrschenden Fahrumgebung und zahlreicher Szenarien, denen ein Fahrer begegnen kann, durchzuführen", so Professor Wang.

Ein spezialisiertes Werkzeug für beschleunigte Forschung in einer vernetzten Welt

„Die UT Austin ist eine der wenigen Universitäten in den Vereinigten Staaten, die über ein solches dynamisches bewegungsbasiertes System verfügt, und es wird unserer Fakultät ermöglichen, unsere Forschung an zukünftigen autonomen Technologien zu beschleunigen. Wir müssen unsere Studenten mit dem Wissen und Können ausstatten, das die Arbeitgeber bereits heute fordern. Diese Art Spezialwerkzeug ermöglicht es uns, die nächste Generation Ingenieure in einer vernetzten Welt auszubilden."

Multi-Facettierte Nutzung in einer sicheren Umgebung

„Außerhalb unserer Abteilung sehen wir den Simulator in Studiengängen wie Psychologie oder im medizinischen Bereich, um menschliche Verhaltensmuster im Fahrbetrieb und die Nebenwirkungen von Fahrerbeeinträchtigungen in einer sicheren, kontrollierten Umgebung zu testen", schließt Professor Wang.

Lernplattform des 21. Jahrhunderts für Studenten und Unternehmen gleichermaßen

Maarten van Donselaar, CEO von Cruden: „Die Installation des fortschrittlichen Simulators von Cruden an der UT Austin zeigt die Flexibilität unserer Systeme, den Anforderungen praktisch jeder Ingenieurtätigkeit gerecht zu werden, von der Simulation auf dem Schreibtisch bis hin zu OEMs, Tier-1-Lieferanten und erstklassigen akademischen Institutionen. Unsere bewegungsbasierten Simulatoren bieten mit diesen innovativen Systemen eine völlig neue Genauigkeit zur Beurteilung der Fahrdynamik, der aktiven Umgebung und des menschlichen Verhaltens. Wir freuen uns, die UT Austin auch weiterhin zu unterstützen, da die Universität eine echte Lernplattform des 21. Jahrhunderts für Studenten und Unternehmen gleichermaßen darstellt."

Die ASM Toolsuite für die bestmögliche Simulation von Szenarien in der Praxis

Die ASM Toolsuite ist die Grundlage für realistische Fahrzeugverhaltenssimulationen.

Van Donselaar ergänzt: „Mit dem ASM Vehicle Dynamics Model werden wir in der Lage sein, das Fahrzeug-Handling für eine Vielzahl von Szenarien bestmöglich zu simulieren. Durch die Integration von ASM Traffic bringen wir reale Verkehrssituationen in das DIL-System ein, so dass der Fahrer und die Fahrerassistenzsysteme des Fahrzeugs genauso mit anderen Fahrzeugen interagieren können, wie sie es in Wirklichkeit tun würden."

Nahtlos eingebunden in ein hochkompatibles System

MotionDesk ermöglicht realistische Übersichten über Multi-Agent-Simulationsszenarien.

Als Teil eines kompletten Fahrsimulatorpakets, das dem an der UT Austin installierten entspricht und hochwertige Inhalte, 3D-Rendering, Bewegung und aktuelle Fahrzeug-Hardware umfasst, bieten die Werkzeuge von Cruden und dSPACE einen sehr hohen Grad der Immersion, der eine unbewusste Interaktion mit dem ADAS-System ermöglicht. Das System ist mit vielen externen ADAS-Entwicklungspaketen kompatibel und unterstützt Szenariodatenbanken aus Lidar-Quellen sowie OpenDRIVE und OpenCRG.

Mit freundlicher Genehmigung der University of Texas at Austin und Cruden.

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