Simulation selbstfahrender Fahrzeuge

Neue Simulationslösungen für jede Phase der Entwicklung, von Sensoren über Prozessoren bis hin zu Subsystemen und dem gesamten Fahrzeug, sollen das autonome Fahren sicherer machen.

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Eine nach eigenen Angaben wegweisende Lösung für die Entwicklung autonomer Fahrzeuge hat Siemens angekündigt. Diese Entwicklung reduziere nicht nur den Bedarf an umfangreichen physikalischen Prototypen, sondern senkt auch erheblich die Anzahl der protokollierten Testkilometer, die zum Nachweis der Sicherheit von autonomen Fahrzeugen erforderlich sind.

Laut einer Studie der Rand Corporation müssten die Prototypen autonomer Fahrzeuge über mehrere Jahrzehnte hunderte Millionen Kilometer und in einigen Fällen sogar hunderte Milliarden Kilometer zurücklegen, um ihre Zuverlässigkeit in Bezug auf tödliche Unfälle und Verletzungen unter Beweis zu stellen. Dieses Ergebnis sehen die Autoren der Studie als unvereinbar mit der baldigen Marktreife selbstfahrender Autos. Als mögliche Lösung für diese Herausforderungen verweisen die Forscher auf innovative Testmethoden wie moderne Simulationstechnologien.

Mit Hilfe fortschrittlicher physikalischer Simulationen und neuer Technologien zur Verarbeitung der Sensordaten unterstütze die neue Lösung Automobilhersteller und ihre Zulieferer dabei, sich den Herausforderungen in dieser Industrie zu stellen und die Entwicklung, Verifikation und Validierung von selbstfahrenden Fahrzeugen zu verkürzen.

Zum autonomen Fahren nutzt Siemens Techniken von den jüngsten Akquisitionen Mentor Graphics und TASS International. Die PreScan-Umgebung von TASS simuliert von einer unbegrenzten Anzahl möglicher Fahrszenarien, Verkehrssituationen und anderen Parametern hochrealistische, physikalische Rohdaten von LiDAR-, Radar- und Kamerasensoren. Diese Daten werden in die DRS360-Plattform von Mentor eingespeist, wo sie in Echtzeit zu einem hochauflösenden Modell der Fahrzeugumgebung und Fahrbedingungen fusioniert werden. Die Anwender könne mit Hilfe der hohen Perzeptionsfähigkeit und Verarbeitungsleistung der DRS360-Plattform proprietäre Algorithmen für kritische Aufgaben wie Objekterkennung, Fahrrichtlinien etc. testen und verfeinern.

„Die Automobilhersteller erkennen schnell, dass physikalische Prototypen und Fahrversuche allein die Vielzahl der komplexen Fahrsituationen von selbst fahrenden Autos nicht abbilden können", konstatiert Dr. Jan Leuridan, Senior-Vice-President, Simulation und Test Solutions bei Siemens PLM Software,„tatsächlich lassen sich viele der tödlichen Szenarien unmöglich reproduzieren, andere sind hingegen so gefährlich, dass ethische Aspekte eine Vorprüfung ausschließen.“ Es sei klar, dass die baldige Marktreife von vollständig autonomen Fahrzeugen in hohem Maße von fortschrittlichen physikalischen Simulationstechnologien abhängt, bei denen Siemens das Tempo für die weltweite Automobilindustrie vorgebe.

Um eine möglichst umfassende und genaue Lösung liefern zu können, arbeitet Siemens PLM Software bei der Entwicklung von physikalischen 3D-Simulationen spezieller Sensormodule mit vielen renommierten Herstellern von LiDAR-, Radar- und Vision-Sensing-Produkten zusammen. Die Sensoren sind kompatibel zur neuen Werkzeugkette von Siemens. Für optimale Genauigkeit werden sie mit detaillierten Design-Informationen von Sensorlieferanten abgestimmt und mit realen Messdaten validiert.

Einer der wichtigsten Sensorpartner ist Cepton Technologies. Dies ist ein innovatives Unternehmen mit Sitz im Silicon Valley, das sich durch seine LiDAR-Sensoren mit großer Reichweite und geringem Platzbedarf auszeichne. Weitere Sensorpartner werden noch in diesem Jahr bekannt gegeben.

„Entwickler von automatisierten Fahrzeugen sind einem wachsenden Druck ausgesetzt, die Entwicklung, Validierung und Leistung ihrer Lösungen für autonome Fahrezge zu beschleunigen“, kommentiert Phil Magney, Gründer und Leiter des AV-Forschungszentrums VSI Labs, „deshalb wird die Simulationstechnologie für sie immer wertvoller. Siemens bietet nun Simulationslösungen für jede Phase des Entwicklungsprozesses, von Sensoren über Prozessoren bis hin zu Subsystemen und dem gesamten Fahrzeug.“

Laut Siemens PLM Software werde die Lösung zum automatisierten Fahren ab dem dritten Quartal 2018 verfügbar sein.

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