Damit wir in Zukunft sicher autonom fahren können, müssen die einzelnen
Komponenten eines Fahrzeugs schon in der Entwurfsphase umfassend und
realistisch geprüft werden. Durch X-in-the-Loop (XiL) Tests der Sensoren
wird es möglich, Fahrzeuge und Szenarien realitätsnah zu simulieren und
die reale Komponente in ihrer Einsatzumgebung zu testen. Dadurch werden
Einflüsse auf die Verkehrssicherheit sichtbar, die mit anderen
Prüfmethoden nicht oder erst bei der Freigabe des Gesamtfahrzeugs erkannt
werden können. Auf der Hannover Messe präsentieren Forschende des
Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
in Darmstadt zukunftsweisende Ergebnisse (Halle 5, Stand A06).
Bei der Entwicklung von hochautonomen Fahrfunktionen stellt die
Validierung und Verifikation von kamerabasierten Sensorsystemen einen
entscheidenden Entwicklungsschritt dar. Mit einer Kamera-in-the-Loop-
Testumgebung ist es möglich, den Einfluss von Fahrzeugschwingungen auf die
Klassifizierung von Objekten in unterschiedlichen, virtuellen
Verkehrssituationen zu untersuchen, um die Sicherheit und Funktionalität
von kamerabasierten Sensorsystemen sicherzustellen.
Fraunhofer LBF validiert und verifiziert autonome Fahrfunktionen
Automatisierte Fahrzeuge stellen vermutlich die größte Veränderung im
Bereich der Mobilität seit der Erfindung des Verbrennungsmotors dar. In
absehbarer Zukunft werden Fahrzeuge vollständig autonom (Level 4 und 5 der
SAE-Skala) am Straßenverkehr teilnehmen. Als Forschungspartner unterstützt
das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit
LBF in Darmstadt Hersteller und Zulieferer bei der Entwicklung dieser
Fahrzeuge mit Analysen der Systemzuverlässigkeit (zum Beispiel FMEA) und
Methoden zur Validierung virtueller Prototypen in Multiskalensimulationen.
Neben der individuellen Komfortsteigerung für den Passagier, der die
Fahrzeit nutzen kann, ermöglichen automatisierte Fahrzeuge einen
effizienteren und reibungsloseren und Straßenverkehr. Die Gewährleistung
der aktiven und passiven Fahrzeugsicherheit wird durch das sichere
Fahrzeugverhalten abgelöst. Im vollständig automatisierten Straßenverkehr
wird der Crash vermieden, was zu enormen Ressourceneinsparungen und völlig
neuartigen Funktionskonzepten führt. Um dieses Ziel zu erreichen, muss
nicht nur die sichere Funktion, sondern das sichere Verhalten des
Fahrzeugs innerhalb jeder denkbaren Fahrsituation nachgewiesen werden.
Dies beinhaltet die richtige Wahrnehmung und Interpretation der
Verkehrssituation, die richtige Entscheidung über das Fahrzeugverhalten
und die Umsetzung dieser Entscheidung durch das Fahrzeug als
mechatronisches Gesamtsystem.
Das Fraunhofer LBF legt wichtige Grundsteine für die ganzheitliche
Verifikation und Validierung sowie die simulationsbasierte Entwicklung.
Dabei haben die Darmstädter Forschenden wesentliche Innovationen im
Zusammenspiel von virtuellen und realen Tests entwickelt, die auf einem
szenarien-basierten, datengetriebenen Ansatz beruhen. Die Ergebnisse
werden für den Autobahnverkehr und für urbane Verkehrssituationen
angewendet.
