Selbstfahrende Autos? Dass es sich hierbei lange nicht mehr um eine Wunschvorstellung handelt, beweisen ständig neue Entwicklungen verschiedener Institute. Die Validierung von Softwarefunktionen in hochautomatisierten Fahrzeugen stellt eine große Herausforderung dar. Mittels Simulationstechnik und einer virtuellen Validierung können Funktionen und Systemeigenschaften schon frühzeitig analysiert werden. Um dies anschaulich darzustellen, verwendet das Fraunhofer IESE das Simulationsframework FERAL in einem Demonstrator mit Anki-Overdrive-Fahrzeugen. Dieser wird erstmals gezeigt auf dem internationalen VDI-Kongresses ELIV, der dieses Jahr im World Conference Center Bonn stattfindet.
Die Implementierung wurde von zwei Studierenden vorgenommen, die unterstützt durch wissenschaftliche Mitarbeiter, einen eindrucksvollen Demonstrator geschaffen haben, der das Prinzip und die Möglichkeiten virtueller Validierung eindrucksvoll darstellt.
„Ashley, du hast die Anbindung zu Anki Overdrive implementiert – warum nutzen wir hier die Modellautos von Anki?“
„Die Modellautos stehen stellvertretend für die „reale Welt“, d.h. auf der Modellbahn sehen wir, wie sich die richtigen Autos verhalten. Der Hersteller bietet bereits eine Möglichkeit an, auf Daten der Autos zuzugreifen und diese zu kontrollieren, also wie Software in einem richtigen Auto.“
„Was war denn deine Aufgabe, über die du auch eine Master-Arbeit schreibst?“
„Ich habe die Schnittstelle erweitert, sodass wir Daten in einer Form bekommen, die man leichter in Testszenarien integrieren kann. Z.B. eine Art „GPS-Funktion“, welche die Position des Fahrzeugs in einem globalen Koordinatensystem zurückgibt. Die Standard-Funktion von Anki liefert nur relative Positionen zur aktuellen Strecke.“
„Was hat dir an der Arbeit hier am IESE gefallen?“
„Es hat Spaß gemacht, die Herausforderung zu meistern, das Anki SDK entsprechend zu erweitern. Nur wenig war dokumentiert, so dass ich vieles selbst herausfinden musste. Und natürlich die Anforderungen in Richtung eines Testszenarios, wie „Adaptive Cruise Control“ zu identifizieren.“
„Können auch andere diese Erweiterungen nutzen, d.h. sind sie frei zugänglich?“
„Frei zugänglich nicht, aber ich freue mich natürlich über Anfragen und werde sie gerne beantworten.“
„Spielst du privat auch mit den Anki Overdrive?“
Ashley lacht: „Nein, ich glaube, wenn man den ganzen Tag damit arbeitet, möchte man abends auch mal was anderes machen.“
Frage an den IESE-Mitarbeiter Thomas Bauer: „Thomas, das Ganze hat natürlich einen ernsten Hintergrund; was können wir hier zeigen?“
„Komplexe Funktionen zu validieren ist aufwändig, insbesondere bei heterogenen Systemen. Unser Simulationsframework ist darauf ausgelegt, genau dies zu unterstützen und so Aufwände und Kosten zu sparen. Die Anki-Fahrzeuge sind für die Validierung nicht notwendig, aber sie sind ein Beispiel eines weiteren Systems, was wir leicht integrieren konnten – im Fall des Beispiels aber nur als ‚Ausgabe‘.“
„Was geht heute schon und wo liegen die Herausforderungen?“
„Einzelne Komponenten kann man bereits recht gut simulieren. Die Herausforderung liegt in der Integration zu größeren Systemen: Hier fehlen oft Daten/Modelle. Auch die Simulatorkopplung, die Synchronisation von Simulationszeiten oder das Wiederaufsetzen mit definierten Zuständen nach einem Fehlerfall sind technische Herausforderungen, die man noch lösen muss.“