Damit wir in Zukunft sicher autonom fahren können, müssen alle relevanten Bauteile eines Fahrzeugs zuverlässig funktionieren. Um diese Sicherheit zu gewährleisten, sollen die einzelnen Komponenten schon in der Entwurfsphase des Fahrzeugs umfassend und realistisch geprüft werden. Durch X-in-the-Loop-Tests (XiL) 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 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.
Sicheres Verhalten des Fahrzeugs in jeder denkbaren Fahrsituation
Um dieses Ziel zu erreichen, muss nicht nur die sichere Funktion, sondern das sichere Verhalten des Fahrzeugs innerhalb jeder denkbaren Fahrsituation nachgewiesen werden. Dies umfasst 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 Autobahn-Verkehr und für urbane Verkehrssituationen angewendet. (bec)
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