Autonomes Fahren 11.05.2022, 09:32 Uhr

Automatisierte Fahrzeuge und Fahrfunktionen absichern

Damit autonome Fahrzeuge in Zukunft sicher unterwegs sein können, müssen die einzelnen Komponenten eines Fahrzeugs schon in der Entwurfsphase umfassend und realistisch geprüft werden. Dieser Aufgabe widmet sich das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Darmstadt.

Mit simulationsbasiertem Testen lässt sich das Verhalten automatisierter Fahrfunktionen mit geringen Kosten und Risiken in vielen Verkehrssituationen erproben. Grafik: IPG Automotive GmbH

Mit simulationsbasiertem Testen lässt sich das Verhalten automatisierter Fahrfunktionen mit geringen Kosten und Risiken in vielen Verkehrssituationen erproben. Grafik: IPG Automotive GmbH

Bei der Entwicklung von hochautonomen Fahrfunktionen stellt die Validierung und Verifikation von kamerabasierten Sensorsystemen einen entscheidenden Entwicklungsschritt dar. Mit einer Kamera-in-the-Loop-Testumgebung ist es möglich, den Einfluss von Fahrzeugschwingungen auf die Klassifizierung von Objekten in unterschiedlichen, virtuellen Verkehrssituationen zu untersuchen, um die Sicherheit und Funktionalität von kamerabasierten Sensorsystemen sicherzustellen. Auf der Hannover Messe präsentieren Forschende des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF), Darmstadt, zukunftsweisende Ergebnisse.

Fraunhofer LBF validiert und verifiziert autonome Fahrfunktionen

Automatisierte Fahrzeuge stellen vermutlich die größte Veränderung im Bereich der Mobilität seit der Erfindung des Verbrennungsmotors dar. In absehbarer Zukunft werden Fahrzeuge vollständig autonom am Straßenverkehr teilnehmen. Als Forschungspartner unterstützt das Fraunhofer LBF Hersteller und Zulieferer bei der Entwicklung dieser Fahrzeuge mit Analysen der Systemzuverlässigkeit und mit Methoden zur Validierung virtueller Prototypen in Multiskalensimulationen.

Im vollständig automatisierten Straßenverkehr soll jeder Crash vermieden werden

Neben der individuellen Komfortsteigerung für den Passagier, der die Fahrzeit nutzen kann, ermöglichen automatisierte Fahrzeuge einen effizienteren und reibungsloseren Straßenverkehr. Die Gewährleistung der aktiven und passiven Fahrzeugsicherheit wird durch das sichere Fahrzeugverhalten abgelöst – im vollständig automatisierten Straßenverkehr wird der Crash vermieden, was zu enormen Ressourceneinsparungen und völlig neuartigen Funktionskonzepten führt. Um dieses Ziel zu erreichen, muss nicht nur die sichere Funktion, sondern das sichere Verhalten des Fahrzeugs innerhalb jeder denkbaren Fahrsituation nachgewiesen werden. Dies beinhaltet die richtige Wahrnehmung und Interpretation der Verkehrssituation, die richtige Entscheidung über das Fahrzeugverhalten und die Umsetzung dieser Entscheidung durch das Fahrzeug als mechatronisches Gesamtsystem.

Das Fraunhofer LBF legt die Grundsteine für die ganzheitliche Verifikation und Validierung sowie die simulationsbasierte Entwicklung. Dabei haben die Darmstädter Forschenden wesentliche Innovationen im Zusammenspiel von virtuellen und realen Tests entwickelt, die auf einem szenarienbasierten, datengetriebenen Ansatz beruhen.

Die Ergebnisse werden für den Autobahnverkehr und für urbane Verkehrssituationen angewendet.

1. Forschung und Entwicklung für sichere, automatisierte Fahrzeuge

2. Umfassende und ganzheitliche Verifikation von Fahrzeugen und Verkehrssystemen

3. Beurteilung der funktionalen Sicherheit und Zuverlässigkeit von KI-Systemen

4. Ganzheitliche Betrachtung des Fahrzeugs innerhalb komplexer Verkehrssituationen

5. Modellierung und virtuelle Erprobung vom Sensor über die automatisierte Fahrfunktion bis zu Fahrdynamik

6. Virtueller Test mit Fehlerzuständen in kritischen Fahrzeugkomponenten und deren Wirkung auf der Systemebene. pek

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF)

Halle 5, Stand A06

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