Sensor Simulation

Hochpräzise Umgebungssensorsimulation

Autonome Fahrzeuge finden ihren Weg mit Hilfe von Sensoren sehr genau. Um das auch in jeder erdenklichen Situation zu gewährleisten, werden Fahrzeuge, Steuerungen und Sensoren bereits in der frühen Entwicklungsphase effizient validiert: Sie werden in virtuellen Testfahrten mit einer Vielzahl von Testfällen getestet. dSPACE kommt dieser Anforderung nach und bietet mit „Sensor Simulation“ eine einzigartige Komplettlösung, die auf der Simulation der physikalischen Phänomene und Eigenschaften eines Sensors basiert.

Realistische Sensormodelle

Sensor Simulation enthält Modelle, die eine virtuelle 3D-Welt erzeugen, um reale Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs darzustellen. Zudem bietet sie Modelle von Kamera-, Radar- und Lidarsensoren, um die Wahrnehmung dieser Welt zu simulieren. Zu diesem Zweck simulieren die Modelltypen zwei wesentliche Aspekte:

• Sensor-Front-end: Das Front-end ist der erkennende Teil eines Sensors. Bei Kameras handelt es sich dabei um das Objektiv und den Analog-Digital-Bildwandler. Ein Radar-Front-end-Modell enthält beispielsweise die Signalmodulation und das Antennenmuster. Ein Lidar-Front-end hingegen besteht aus Laser und LED sowie der Photodetektoren (Empfangs-LEDs).
• Sensorumgebung: Das Umgebungsmodell folgt den physikalischen Gesetzen der Signalausbreitung, die durch Materialeigenschaften und Kanaldämpfung beeinflusst werden. Es kann alle Details der Umgebung simulieren, die vom jeweiligen Sensor erkannt werden können. Dazu gehören Umgebungsfahrzeuge, Straßen, Verkehrszeichen, Randbebauungen usw.

Die Sensormodelle liefern sensorrealistische Simulationsdaten, mit denen Funktionen für autonomes Fahren oder eine Teilmenge davon, zum Beispiel Datenfusion oder Objekterkennung, validiert werden können. Um die Leistungsfähigkeit zu maximieren, können die Sensormodelle auf Plattformen wie dem Sensor Simulation PC ausgeführt werden, der mit leistungsstarken Grafikprozessoreinheiten (GPU) ausgestattet ist.

Durchgängige Simulation

Sensor Simulation unterstützt die Wiederverwendung von Modellen und Testszenarien auf verschiedenen Plattformen. Daher können Tests, die auf dem Entwickler-PC erstellt und verwendet werden, auf einem Simulator oder in der Cloud durchgeführt werden und umgekehrt. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Skalierung von parallelisierten Tests. Der gesamte Validierungsprozess von der Software-in-the-Loop (SIL)-Simulation bis zur Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulation wird unterstützt. Dies ermöglicht vielseitige Testmethoden mit realen und virtuellen Steuergeräten oder Sensoren.

Flexible Integration

Sensor Simulation bietet Flexibilität über eine API (Application Programming Interface)-Schnittstelle und unterstützt so auch kundenspezifische Lösungen. Die Online-API für die Nachbearbeitung ist ein effizientes Mittel, um sensorspezifische Erweiterungen direkt im Produkt zu implementieren. Es kann zum Beispiel zur Anpassung des Ausgabeformats oder zur Integration eines Sensormodells des Sensorlieferanten verwendet werden. Der resultierende benutzerdefinierte Code wird während des gesamten Prozesses auf der GPU ausgeführt. Daher können Sie den gleichen Code in SIL- und HIL-Umgebungen verwenden.

Übersicht der Sensormodelle

Anwendungsfälle