In virtuellen Versuchsumgebungen können weitaus mehr Anwendungsfälle getestet werden als in der echten Welt.

Bild: Continental

Virtuelle Simulation Risiken beim autonomen Fahren reduzieren

18.01.2019

Beim Thema Sicherheit gibt es keinen Kompromiss. Durch die Zusammenarbeit mit der deutschen Start-up-Firma Automotive Artificial Intelligence (AAI) verleiht Continental seinem virtuellen Entwicklungsansatz für die Funktionen von Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und autonomem Fahren (AD) zusätzlichen Schwung.

Ausgereifte Funktionen für das autonome Fahren erfordern komplexere virtuelle Entwicklungs- und Testumgebungen, die echten Bedingungen in nichts nachstehen. Ganz besonders gilt das für die komplexe Simulation des dynamischen Verhaltens der Verkehrsteilnehmer. Dies liegt daran, dass die Simulation mit verschiedenen Fahrstilen, beispielsweise aggressiv oder defensiv, wichtig ist, um die Realität besser abzubilden und unrealistisch monotone und vorhersehbare Abläufe zu vermeiden.

Zu diesem Zweck entwickelt Continental eine skalierbare und modulare Entwicklungs- und Testumgebung, die diesen Anforderungen entspricht. AAI bringt die Fachkenntnisse zur Erstellung virtueller Umgebungen auf Grundlage von HD-Karten und KI-betriebenen Verkehrsteilnehmern mit. Ziel ist es, dem zunehmend wachsenden Validierungsumfang im Bereich des autonomen Fahrens gerecht zu werden. Die im Rahmen dieser Zusammenarbeit entwickelten Simulationstools sollen der gesamten Automobilindustrie zur Verfügung gestellt werden.

Länge virtueller Teststrecken wird steigen

„Unser Ziel ist stets absolute Sicherheit. Das gilt ganz besonders für das automatisierte Fahren“, betont Karl Haupt, Leiter des Geschäftsbereichs Fahrerassistenzsysteme von Continental. „Die Ressourcen für echte Fahrzeugtests sind begrenzt, und virtuelle Tests können den Entwicklern schnelles Feedback liefern.“ Während ein reales Fahrzeug im physischen Test rund 10.000 Kilometer pro Monat zurücklegen könne, seien in virtuellen Simulationen bereits 8.000 Kilometer in einer Stunde möglich. „Diese Zahl wird in Zukunft noch steigen“, so Haupt.

Auf einem Niveau, welches das erforderliche Sicherheitsniveau gewährleistet, kann die Anzahl der benötigten Testkilometer schneller und kostengünstiger erreicht werden. Reale Tests sind weiterhin unerlässlich für Funktionsprüfungen, weil es nicht ausreicht, diese nur in virtuellen Umgebungen durchzuführen. Virtuelle Tests können allerdings dazu beitragen, die Risiken zu reduzieren, bevor die Versuche unter echten Straßenverhältnissen überhaupt beginnen. Zudem liefern sie vollumfängliche Testaufzeichnungen, die Möglichkeiten zur Datenanalyse und der erneuten Wiedergabe von Ereignissen bieten und damit Potenziale zur Verbesserung der Software offenlegen.

Fahrzeug- und Umgebungssimulation klar getrennt

Die Zusammenarbeit von Continental und AAI definiert eine klare Trennlinie zwischen Fahrzeugsimulation und Umgebungssimulation. AAI ist für die Umgebung verantwortlich und stellt die Software zur Verfügung, die die Bewegung von Fahrzeugen in einer virtuellen Welt ermöglicht. Individuelle Parameter können angepasst werden, um Wetterlage, Verkehrsinfrastruktur, Straßenmarkierungen und Objekte wie Straßenschilder und Schlaglöcher festzulegen.

Der zweite Beitrag von AAI ist die Verwendung Künstlicher Intelligenz, um Verkehrsteilnehmer in Form virtueller Agenten in die Simulationsumgebung zu integrieren. Deren Verhalten wird mithilfe von Machine-Learning-Algorithmen trainiert, um aggressive, gemäßigte und defensive Fahrerprofile zu generieren. Langfristiges Ziel ist eine nachgebildete reale Welt und die realistische Simulation sämtlicher Verkehrsteilnehmer und Umgebungsfaktoren.

Continental ist verantwortlich für die Fahrzeugsimulation und die Erstellung eines virtuellen Fahrzeugs mittels einer Software, die diverse Fahrfunktionen auf verschiedenen Automatisierungsstufen bewältigt. Die Aufgabe besteht in der ganzheitlichen Wiedergabe des eigenen Fahrzeugs und aller darin enthaltenen Softwarekomponenten, also einer vollumfänglichen Simulation der Fahrzeugdynamik. Getestet wird das gesamte ADAS-Produktportfolio.

„Durch die Zusammenarbeit werden unsere Entwicklungszyklen kürzer und sicherer“, meint Dr. Gunnar Jürgens, Leiter für Fahrfunktionen innerhalb des Geschäftsbereichs Fahrerassistenzsysteme bei Continental. „Ein großer Vorteil der virtuellen Simulation ist die Reproduzierbarkeit der Tests sowie die Tatsache, dass wir virtuell weitaus mehr Anwendungsfälle testen können als in der echten Welt.“

Schnellere Testverfahren bringen autonome Fahrzeuge auf die Straßen

Von der Zusammenarbeit sollen alle Partner gleichermaßen profitieren. Continental erhält Software zur realistischen Simulation von Verkehrssituationen und hat so die Möglichkeit, neue Produkte im ADAS-Portfolio virtuell zu testen. AAI dagegen kann seine Fachkompetenzen in Automobilsektor und Sensortechnologie erweitern.

„Für unser junges Unternehmen ist die Partnerschaft mit einem Technologieunternehmen wie Continental ein Qualitätssiegel“, sagt Isabel Metz, Leiterin Business Development von AAI. „Schlussendlich werden auch die Kunden von Continental profitieren, da schnellere Testverfahren bei den neuen Produkten für größere Sicherheit, Stabilität und Kosteneffizienz sorgen werden.“

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  • Virtuelle Simulation beschleunigt die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen und autonomem Fahren.

    Bild: Continental

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