Virtueller Fahrversuch: ein zentraler Baustein für die effiziente Fahrzeugentwicklung
virtueller fahrversuch
- 01.12.2022
Während im klassischen Fahrversuch reale Fahrzeugprototypen zum Einsatz kommen, wird in der Simulation ein virtueller Prototyp verwendet: Ein vollständiges virtuelles Fahrzeugmodell, das über Modelle aller Komponenten und Systeme des realen Vorbilds verfügt. Die Modelle werden miteinander kombiniert und ergeben zusammen ein vollständiges virtuelles Fahrzeug. Sämtliche Abhängigkeiten der Fahrzeugsysteme untereinander können auf diese Weise simuliert werden. Daraus resultiert ein realitätsgetreues Verhalten. Im Gegensatz zu realen Prototypen sind virtuelle Prototypen bereits in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses verfügbar. Zudem können beliebig viele Entwickler auf die Modelle zugreifen, da sämtliche Abteilungen zu jeder Zeit über den aktuellen Stand verfügen. Gegenüber realen Prototypen stellt dies einen enormen Vorteil dar. Da viele Tests auf diese Weise deutlich früher durchgeführt werden können als im realen Fahrversuch, wird ein großer Beitrag zur effizienten Entwicklung geleistet.
Szenarien für den virtuellen Fahrversuch
Im virtuellen Fahrversuch werden reale Verkehrssituationen in die virtuelle Welt übertragen. Dazu wird in sogenannten Szenarien der dynamische Verkehr in einem statischen Umgebungsmodell zeitlich abgebildet. Dieses setzt sich aus dem Straßenlayout, der Topologie, Straßenmarkierungen et cetera sowie der Infrastruktur wie Verkehrsschilder, Gebäude oder temporäre Veränderungen wie beispielsweise Baustellen zusammen. Eine Kombination von Szenarien aus verschiedenen Quellen ermöglicht eine große Testraumabdeckung. Unabhängig von der Quelle besteht die Option, Parametervariationen durchzuführen und die Robustheit des Systems durch die Erweiterung des Testraums zu gewährleisten.Virtueller Fahrversuch in Kombination mit verschiedenen Testmethoden
Eine weitere Testmethode – Hardware-in-the-Loop (HIL) – baut im weiteren Verlauf des Entwicklungsprozesses auf den Testergebnissen der SIL-Methode auf. Dadurch vermindert sich die Anzahl der durchzuführenden Tests: Mit HIL werden die Tests durchgeführt, bei denen die realen Hardwarekomponenten wie Sensoren oder Steuergeräte sowie deren Kommunikation untereinander im Fokus stehen.
Die letzte Phase vor dem vollständig realen Fahrzeugtest bildet die Methode Vehicle-in-the-Loop (VIL). Als Bindeglied zwischen virtuellem und realem Test kombiniert sie die Vorteile der Simulation mit den Vorteilen des realen Fahrversuchs. Bei VIL werden nur noch wenige, ausgewählte Tests durchgeführt. Bei dieser Methode bewegt sich der reale Fahrzeugprototyp auf einem realen Testgelände, während die Umgebung mitsamt Straßeninfrastruktur, Verkehr et cetera virtuell dargestellt wird. Der menschliche Fahrer nimmt während des Fahrversuchs sowohl die virtuelle als auch die reale Umgebung wahr und kann gleichzeitig die Fahrdynamik des Fahrzeugs bewerten.
Parallelisierung des virtuellen Fahrversuchs
