Neue Methode Vereinfacht Zulassungsprozess für Automatisierte Fahrsysteme

Eine neue Methode, die von Forschern an der Technischen Universität Graz entwickelt wurde, könnte den Zulassungsprozess für automatisierte Fahrsysteme erheblich verbessern und vereinfachen.

Fahrsimulatortests werden aus vielen Gründen eingesetzt, insbesondere weil sie fast jedes Szenario sofort simulieren können. Diese Szenarien sind nicht von Zeit- und Wetterbedingungen betroffen, und es gibt keine Sicherheitsrisiken für das Fahrzeug, die Menschen oder die Umwelt.

Fahrsimulatoren sind auch viel billiger und erfordern weniger Organisation im Vergleich zum Realtest.

Es gibt jedoch einige Fragen bezüglich dieser Praxis, wenn es um automatisiertes Fahren geht.

Automatisiertes Fahren und Fahrsimulatoren

Arno Eichberger ist Leiter der Forschungsabteilung “Automatisiertes Fahren und Fahrerassistenzsysteme” am Institut für Fahrzeugtechnik an der Technischen Universität Graz (TU Graz).

“Im Bereich des hochautomatisierten Fahrens werden Fahrsimulatortests jedoch oft in Frage gestellt, weil sie an Realismus fehlen”, sagt Eichberger. “Zusätzlich gab es bis vor kurzem keine standardisierten Testverfahren, die verwendet werden konnten, um komplexe Aufgaben wie die wechselseitige Interaktion zwischen Mensch und System (Übergabeverfahren) zu überprüfen.”

Die erste globale Regelung für automatisierte Spurhaltesysteme (ALKS) wurde Anfang 2021 implementiert. Laut Eichberger löst das Gesetz das Problem der Straßenzulassung.

“Bis jetzt wussten die Aufsichtsbehörden nicht, wie sie automatisierte Fahrsysteme testen und zulassen sollten”, sagte er. “Die Fahrzeughersteller wiederum wussten nicht, welche Anforderungen die Systeme erfüllen mussten, um zugelassen zu werden.”

Die Regelungen haben auf der Grundlage eines Stau-Assistenten die Zulassungskriterien für hochautomatisierte Systeme bis zu einer Höchstgeschwindigkeit von 60 km/h festgelegt. Sobald der Assistent aktiviert ist, übernimmt er die Kontrolle. Der Fahrer kann das Steuer loslassen, muss aber bei einem Fehler übernehmen. Das System muss auch erkennen, dass der Fahrer diese Fähigkeit hat.

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Die neue Methode

Die neue Methode, die von Eichberger und seinem Team von Fraunhofer Austria, AVL und JOANNEUM RESEARCH entwickelt wurde, basiert auf der Regelung. Sie ermöglicht es, die Bereitschaft zur Übernahme der Kontrolle in einem Fahrsimulator sicher, effektiv und realistisch zu testen. Die Ergebnisse können dann für die Zertifizierung von ALKS-Systemen verwendet werden.

Das Team musste verschiedene Prozesse durchführen, um die Gültigkeit der Fahrsimulation mittels Testfahrt zu beweisen. Es musste ein direkter Vergleich zwischen Fahrsimulation und realer Fahrt durchgeführt werden, der so genau wie möglich sein musste.

Die maschinelle Wahrnehmung der Umgebung stellte sich in diesem Zusammenhang als herausfordernd heraus.

“Wenn dies so laufen soll wie in der Realität, müssen die Umgebungen in der Simulation der realen Umgebung bis zum letzten Zentimeter entsprechen”, sagte Eichberger.

Das Team erreichte diese Genauigkeit durch die Verwendung von “Ultra High Definition Maps” von JOANNEUM RESEARCH, einer weltweit führenden Forschungseinrichtung.

Patrick Luley ist Leiter des Forschungslabors für hochautomatisiertes Fahren am DIGITAL-Institut.

“Wir verwenden ein mobiles Kartierungssystem, um die Testumgebungen zu messen”, sagte Luley. “Schließlich wird aus den Messdaten eine nahtlose 3D-Karte mit extrem hoher Detailgenauigkeit erstellt. Neben Verkehrsinfrastruktur-Objekten wie Verkehrszeichen, Markierungen und Schutzgeländern werden auch Vegetation und Gebäude in dieser Karte dargestellt.”

Dieser automatisierte UHD-Kartierungsprozess ist viel schneller und billiger als manuelles 3D-Modellieren.

Der letzte Schritt besteht darin, die hochauflösende 3D-Umgebung auf den Fahrsimulator zu übertragen.

Laut Volker Settsgast von der Geschäftseinheit Visual Computing “bereiten wir die Daten so auf, dass die 3D-Umgebung mit hoher Geschwindigkeit dargestellt werden kann.”

Die Validierung wird dann durch Vergleichsläufe auf der realen Strecke überprüft.

“Mit unserer Methode können Automobilhersteller leicht eine bestimmte Stichprobe auf der realen Strecke und im Fahrsimulator vergleichen und validieren”, sagt Eichberger. “Das bedeutet, dass der Test letztendlich von der realen Strecke auf den Fahrsimulator übertragen werden kann.”

Das Team arbeitet nun daran, virtuelle Zulassungstests in den nächsten Monaten einzurichten.