ADAS-Tests mit virtuellen Fahrversuchen

DYNA4 ist eine modulare, flexible Simulationsumgebung für die Funktionsentwicklung von Fahrerassistenzsystemen und autonomem Fahren. Für ADAS/AD-Tests erfüllt DYNA4 folgende Kernanforderungen an den virtuellen Fahrversuch:
 

Zuverlässige Simulationsmodelle

  • Statische Umgebung: Straße, Verkehrszeichen etc.
  • Dynamische Umgebung: Verkehrsteilnehmer, Fußgänger, Tiere etc.
  • Sensormodelle: Erfassung der Umgebung mit unterschiedlichen Detailgraden
  • Fahrdynamik- und Antriebsstrangmodelle für eine realistische Bewegung des virtuellen Testfahrzeugs (VUT) inklusive der montierten Sensoren.

Standards für einfache Integrierbarkeit

  • ASAM OpenDRIVE für die Straßennetze
  • ASAM OSI für Sensorschnittstellen
  • ASAM MDF für Ergebnisdaten
  • FMI für den Export von DYNA4-Modellen oder den Import von Funktionen
  • Unity-basierte 3D-Umgebung, offen für Anpassungen und Eweiterungen

Flexible Ausführung

  • MIL, SIL bis HIL:  Von der modellbasierten Reglerentwicklung (MIL) über Software-in-the-Loop (SIL) Systeme bis hin zu Hardware-in-the-Loop (HIL) Prüfständen

  • In verschiedenen Ausführungsumgebungen, z. B.:

    • direkt in Simulink

    • als Windows-Executable

    • als Linux-Executable

    • als CANoe-Modellbibliothek integriert in eine CANoe-Konfiguration

    • als FMU integriert in Ihre Werkzeugkette

    • auf vielen gängigen Echtzeit-Plattformen

  • In beliebiger Skalierung vom einzelnen Desktop-Rechner bis zur vollständigen Integration in eine CI-Pipeline

Vorteile

  • Umfassend testen: Reproduzierbare Testfahrten über Tausende von Kilometern mit Parametervariationen und Testautomatisierung

  • Fehler früh erkennen: Entwicklungskosten senken durch frühzeitige Behebung von Fehlern im Entwicklungsprozess von ADAS und AD

  • Sicherheit erhöhen: Gefahrlose Simulation von kritischen Verkehrs- und Kollisionsszenarien 

  • Aufwand reduzieren: Reibungslose Integration in die Vector Toolkette und in externe Toolketten
     

Einsatzgebiete

  • Umfelderkennung: Fahrspurerkennung, Verkehrszeichenerkennung, Objekterkennung, simultane Lokalisierung und Eigenlokalisierung (SLAM) etc.
  • Komfortfunktionen: Adaptive Geschwindigkeitsregelanlage (ACC), Stauassistent, Parkpilot etc.
  • Sicherheitssysteme: Pre-Crash, Kollisionswarnung (FCW), automatische Notbremsung (AEB), Spurhalteassistent (LKA, ELKA),  Totwinkel-Überwachung etc.
  • Car2x: Vernetztes und kooperatives Fahren
     

Ins Gespräch kommen

Sie interessieren sich für virtuelle Fahrversuche in der ADAS Funktionsentwicklung? Dann lassen Sie uns reden!

Felix Beygang
Helping to simplify closed-loop simulations. From MIL, SIL to HIL.

Modelle & Komponenten für ADAS-Tests

Nahtlose Integration Ihrer ADAS-Funktion von MIL bis HIL
  • Simulink: Integrieren Sie Ihre Funktion direkt in die Simulink-basierten Modelle von DYNA4 oder exportieren Sie DYNA4-Modelle als S-Funktionen zur Integration in Ihr Simulink-Modell

  • C-Code: Integrieren Sie Ihren Funktionscode als S-Funktion in das DYNA4-Simulink-Modell oder verwenden Sie den SIL Adapter Builder von CANoe für CANoe-Simulationen mit integrierten DYNA4-Modellen 

  • AUTOSAR-Code: Verwenden Sie vVIRTUALtarget für virtuelle Steuergeräte in CANoe-Simulationen mit integrierten DYNA4-Modellen

  • FMU: Integrieren Sie Ihre Funktion als FMU in das DYNA4-Modell oder exportieren Sie das DYNA4-Modell als FMU und führen Sie es in Ihrer bevorzugten Umgebung aus

  • Reales Steuergerät: Führen Sie DYNA4-Modelle auf einem Vector VT System oder einem anderen gängigen Echtzeitsystem aus, um ein reales Steuergerät in einem HIL-Prüfstand zu testen
     

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Sensor-Modelle
  • Generische, parametrierbare Sensormodelle für Radar, Lidar, Kamera und Ultraschall
  • Standardisierte Sensordatenausgabe auf Basis von ASAM OSI
  • Benutzerdefinierte Sensormodelle mit ASAM OSI als Eingabe 
  • Auf Objektebene: Objektlisten, erkannte Fahrspuren, etc.
  • Auf Wahrnehmungsebene: Range-Doppler-Plots, Kamerabild, segmentiertes Kamerabild, Lidar-Punktwolke, segmentierte Lidar-Punktwolke, Ultraschall-Histogramm, etc.
  • Realistische Sensorbewegung durch physikalisch korrektes dynamisches Verhalten des virtuellen Testfahrzeugs

Mehr erfahren: Sensor-Simulation mit DYNA4

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Verkehr: Dynamische Umgebung
  • Simulation von Umgebungsverkehr, Fußgängern und Tieren auf komplexen Straßennetzen
  • Deterministische Aufgaben um das zu testende System zu triggern - mit spezifischen Szenarien basierend auf Vorschriften oder Expertenwissen 
  • Stochastischer Verkehr für breitere Abdeckung und Dauertests
  • Großer Animationskatalog für Verkehrsteilnehmer
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Statische Umgebung
  • Native Unterstützung von ASAM OpenDRIVE als Modellformat für Straßennetze
  • Automatisch generierte Visualisierung von Fahrspuren, Verkehrsschildern, Lichtsignalen etc. auf Basis von ASAM OpenDRIVE
  • Erweiterbare Unity-basierte Visualisierung mit mitgeliefertem Animationsobjektkatalog oder eigenen 3D-Objekten
  • Einstellbare Wetter- und Lichtbedingungen wie Regen, Nebel, Schnee, Dämmerung, Morgengrauen
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Prüffahrzeug (VuT)
  • Realistische Fahrdynamik mit anwendungsspezifisch wählbaren Modellierungsdetailgraden
  • PKW und Nutzfahrzeuge mit bis zu zwei Anhängern
  • Ansteuerung von Motormoment, Bremsen, Lenkung etc.
  • Fahraufgaben für den Fahrer
  • Geregelte Interaktion mit der dynamischen und statischen Umgebung
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Integration und Workflow Features

ADAS-Tests mit DYNA4: Flexible Integration Ihres SUT und in Ihre Arbeitsumgebung
ADAS-Tests mit DYNA4: Flexible Integration Ihres SUT und in Ihre Arbeitsumgebung

DYNA4 Modelle

  • Verwenden Sie DYNA4-Modelle, um Ihre Funktion in Closed-Loop-Simulationen zu testen
  • Wählen Sie den richtigen Modellierungsdetailgrad in Abhängigkeit von Ihren benötigten Funktionseingaben, der Systemdynamik des Testfalls und den verfügbaren Fahrzeugmodellparametern
  • Integrieren Sie bei Bedarf Ihre eigenen Modellkomponenten

Flexible Einbindung des zu testenden Systems (SUT)

  • Nutzen Sie die offenen Schnittstellen von DYNA4, um Ihre Funktion einfach von MIL über SIL bis HIL zu integrieren
  • Führen Sie DYNA4-Modelle in Ihrer bevorzugten Umgebung aus, von Simulink über Desktop-Executables bis hin zu allen gängigen HIL-Plattformen
  • Wählen Sie DYNA4 als Execution Master, um die enthaltenen Workflows zu nutzen oder integrieren Sie DYNA4 in Ihre bestehende Werkzeugkette

Physikalisch-basierte Sensormodelle und Visualisierung

  • Physikalisch-basierte Sensormodelle wie Kamerabilder, Lidar-Punktwolken, Ultraschall-Histogramme oder Range-Doppler-Plots
  • Unity-basierte 3D-Animation mit großem Objektkatalog, durch eigene Geometrien erweiterbar
  • Laufzeit-Visualisierung von Simulationsergebnissen inklusive automatisch generierter Straße und Gelände mit skalierbarer Auflösung (bis zu 4k)

Testautomatisierung

  • Nutzen Sie den integrierten Task-Mechanismus für umfassende Testsstudien und Parametervariationen mit DYNA4 als Execution Master
  • Verwenden Sie vTESTstudio zur Testautomatisierung bei Verwendung von CANoe als Ausführungsplattform
  • Anbindung externer Testautomatisierungswerkzeuge über API

Reporting

  • Ergebnis-Export im standardisierten MDF-Format
  • Automatisierte Reporterstellung
  • Umfangreiche Möglichkeiten zur Ergebnisanalyse mit Vector Tools wie vSignalyzer und vMDM

 

Standards für virtuelle ADAS-Tests

DYNA4 mit nativer Unterstützung typischer Standards für ADAS-Tests
DYNA4 mit nativer Unterstützung typischer Standards für ADAS-Tests

Vor dem Hintergrund immer komplexer werdender Fahrfunktionen und deren Vernetzung im Fahrzeug hat sich die Simulation als Standard-Werkzeug von der Funktionsentwicklung bis zur Absicherung etabliert. Doch wie lassen sich virtuelle Fahrversuche disziplinübergreifend, flexibel und nachhaltig nutzen? Standards wie OpenDRIVE, OpenSCENARIO, OSI, FMI und MDF bilden wichtige Eckpfeiler im Bereich der Systemintegration, des Datenmanagements und der Testauswertung.

In unserem Fachartikel  "Standards im virtuellen Fahrversuch" (Hanser Automotive Heft 6/2020) erläutern wir, wie der konsequente Einsatz von Standards die durchgängige Verwendung des virtuellen Fahrversuchs entlang des gesamten Entwicklungsprozesses erleichtert.

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