Archiv Newsletter 2016 ()

Vehicle-in-the-Loop

Groß(artig)e Technik im Kleinformat erleben

Die Idee ist dieselbe wie bei der bereits etablierten Vehicle-in-the-Loop-Methode (VIL): Die Wirkungsweise eines Fahrerassistenzsystems (FAS) soll für den Fahrer erlebbar sein. Das stellt die Entwicklungsabteilungen vor große Herausforderungen, da dafür komplexe Testszenarien nötig sind, die sich schwer im realen Fahrversuch realisieren lassen. Die Lösung ist die Einbettung eines realen Fahrzeugs in eine virtuelle Umgebung wie sie CarMaker bietet – das Umfeld ist beliebig konfigurierbar.

Fahrerassistenzsysteme auch in frühen Entwicklungsstadien erlebbar

Ziel von VIL ist es, Assistenzfunktionen bereits in einem sehr frühen Stadium ihrer Entwicklung erfahrbar zu machen – schließlich muss eine sicherheitskritische Funktion wie z. B. ein Notbremsassistent in einem realen Prototyp bereits funktionieren. Auch andere Assistenzsysteme haben früh einen hohen Entwicklungsaufwand, da sie mit weiteren Komponenten interagieren (so greifen Parkassistenten etwa in die Lenkung ein). Dank VIL können diese Funktionen frühzeitig getestet und erlebt werden – und im Falle eines Systemfehlers ist eine Korrektur relativ einfach möglich. Mit VIL wird ein reales Testfahrzeug in diese Umgebung eingebettet, indem das virtuelle Umfeld dem Fahrer per Monitor oder einem Head-mounted Display angezeigt wird. Das Fahrzeug befindet sich während der ganzen Testphase auf einem Freigelände. Der Fahrer geht so sicher, dass weder Personen noch Material zu Schaden kommen. Die Szenarien werden in der offenen Integrations- und Testplattform CarMaker mit wenigen Mausklicks konfiguriert. Hier können für FAS relevante Umfeldfaktoren wie Ampeln, Fußgänger, vorausfahrende Fahrzeuge oder auch die Tageszeit beliebig eingestellt werden. Dank des manöver- und eventbasierten Ansatzes können komplexe Szenarien reproduzierbar überprüft werden, beispielsweise die Überquerung eines Zebrastreifens durch einen Fußgänger.

Projekt „Mini-VIL“

Das mit der Vehicle-in-the-Loop-Technologie ausgestattete Testfahrzeug von IPG Automotive hat durch seine intuitive Bedienung und die vielfältigen Testmöglichkeiten großes Interesse geweckt. Um die Funktionsweise im Rahmen von Messen oder der Apply & Innovate noch besser demonstrieren und einer breiten Masse zugänglich machen zu können, startete IPG Automotive im August 2015 das Projekt „Mini-VIL“. Drei Studenten bauten in dem mehrmonatigen Projekt ein Modellfahrzeug so um, dass es in derselben Weise wie das originale Testfahrzeug funktioniert. Darüber hinaus ermöglicht es vielfältige Tests in kleinerem Maßstab und mit geringerem sicherheitstechnischem Aufwand.

Die Umsetzung der Projektidee

Eine wichtige Grundlage für das Mini-VIL-Modellfahrzeug bilden die echtzeitfähigen Hardwarekomponenten von IPG Automotive. Das Herzstück des Aufbaus sind die batteriebetriebene RoadBox sowie die Hardwaremodule M35, M408 und M441. Das Vorgehen sieht folgendermaßen aus: Der Anwender kann die Position des Fahrers einnehmen, indem er über einen Joystick lenkt sowie Gas und Bremse betätigt. Die Fahrersicht – übermittelt durch eine am Modellfahrzeuge befestigte Kamera – wird auf einem Bildschirm dargestellt. Das Fahrzeug bewegt sich dabei auf einer Freifläche, wobei die Bewegungen des Fahrzeugs dabei auf das virtuelle CarMaker-Fahrzeugmodell übertragen werden. Die derzeit implementierten Fahrerassistenzfunktionen sind ein Abstandsregeltempomat (ACC) und ein Notbremsassistent (AEB). Auch der Test von Ausweichassistenten soll beim Mini-VIL-Demonstrator zukünftig möglich sein.