Die Sensortechnik wird im Rahmen zukünftiger Mobilitätsformen wie etwa dem automatisierten Fahren eine immer wichtigere Rolle spielen. Der Einsatz von Sensoren zur Umfelderkennung durch das Fahrerassistenzsystem erfordert im Entwicklungsprozess einen enormen Testaufwand, denn die Sensoren müssen in sämtlichen denkbaren Szenarien sicher und fehlerfrei arbeiten. Der virtuelle Fahrversuch zur Absicherung von Funktionen in der Simulation nimmt daher einen immer größeren Stellenwert ein. Mit dem Release 8.0 der CarMaker-Produktfamilie erweitert IPG Automotive sein umfangreiches Sensorportfolio um das Lidar Raw Signal Interface (Lidar RSI). Hierbei handelt es sich um ein auf Raytracing basierendes, physikalisches Sensormodell geeignet zur detaillierten Modellierung von Lidarsensoren. Somit steht Anwendern nun für sämtliche reale Sensortechnologien ein virtuelles Modell in der Simulationslösung zur Verfügung.
Ein Lidar bestimmt den Abstand zu umgebenden Objekten durch Laufzeitmessung von ausgesendeten Laserstrahlen. Das Release 8.0 der CarMaker-Produktfamilie ermöglicht es, spezifische Eigenschaften des Lidar auch virtuell zu modellieren und mithilfe einer Vielzahl an Parametern individuell zu gestalten. So können beispielsweise Einbauposition und -ausrichtung, Zykluszeit oder Sendeleistung und sogar das „beam pattern“ benutzerdefiniert eingestellt werden. Zudem ist es möglich, in der Simulation rotierende Lidarsysteme für 360-Grad-Rundumblicke abzubilden.
Um die nachgelagerten Algorithmen oder Assistenzsysteme testen zu können, lassen sich auch Eigenschaften der zu detektierenden Objekte wie Transparenz, Retroreflektivität, diffuse Streuung, Spiegelung und farbabhängige Reflektivität modellieren. Die Intensität des reflektierten Strahls wird mittels eines schwellwertbasierten Verfahrens verglichen, wobei auch der Schwellwert parametrierbar ist, um die Empfindlichkeit der Empfangseinheit einzustellen. „Mit der Möglichkeit der echtzeitfähigen Modellierung und Erzeugung von Rohsignalen von Radar-, Lidar-, Kamera- und Ultraschallsensoren bieten unsere Softwarelösungen alles, was für die virtuelle Entwicklung von rohdatenbasierten Fusions- und Detektionsalgorithmen oder darauf basierenden Fahrfunktionen benötigt wird“, erklärt Dr. Andreas Höfer, Product Manager Simulation Software bei IPG Automotive. Egal, ob der Fokus der Tests auf dem Erkennen von Objekten oder den daraus resultierenden Entscheidungen liegt. Fehlerquellen können frühzeitig in der Entwicklungsphase ausgemacht und ausgeschlossen werden.
Parallele Tests auf mehreren GPUs
Um Tests mit dem neuen Lidar RSI sowie den bereits existierenden Sensormodellen zu beschleunigen, ist es seit dem Release 8.0 möglich, mehrere GPUs parallel zu nutzen. Auf diese Weise lassen sich auch umfangreiche Sensorkonfigurationen, wie sie für das (teil-) autonome Fahren nötig sind, in Echtzeit testen. Im Fall von großen Testkatalogen kann auch auf einem HPC-System oder in der Cloud mit mehreren GPUs parallel getestet werden.
