Mehr Freiheit, weniger Komplexität: Vehicle-in-the-Loop-Tests leicht gemacht

Ihre Anforderung

Fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und Funktionen für autonomes Fahren (AD) erfordern umfangreiche Praxistests, um die Sicherheit, Robustheit und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu gewährleisten. Die zunehmende Komplexität der Sensorfusion und Algorithmen macht dringend kontrollierte, reproduzierbare und kostengünstige Validierungsumgebungen erforderlich.

Vehicle-in-the-Loop-Systeme (VIL), die reale Sensoren und Aktoren mit virtuellen Fahrszenarien kombinieren, sind mittlerweile gut etabliert. Herkömmliche VIL-Aufbauten nutzen jedoch häufig proprietäre Simulationsplattformen mit komplexer Hardware-in-the-Loop-Konfiguration (HIL). Die Systeme sind in der Regel teuer und schwierig einzurichten. Außerdem kann die Übertragung zwischen verschiedenen Rollenprüfständen Probleme bereiten – insbesondere bei der Integration in bestehende Prüfstände oder End-of-Line-Systeme (EOL).

Eine zentrale Herausforderung in diesem Kontext stellt die Radarsensor-Validierung dar. Es müssen realistische, synchronisierte Radarechos generiert werden, die fahrende Fahrzeuge sowie die Umgebung präzise abbilden. Ohne solche Echos sind aussagekräftige Tests von Erkennungs-, Verfolgungs- und Entscheidungsalgorithmen nahezu unmöglich.

Anwendung

In einem typischen Testaufbau befindet sich das Ego-Fahrzeug auf einem Rollenprüfstand. Die Simulationsumgebung generiert dynamische Verkehrsszenarien, um die Radar- und Kamerasensoren zu stimulieren. Radarzieldaten werden in Echtzeit an den R&S®RadEsT Radarzielsimulator gesendet, der Over-the-Air-(OTA)-Echos erzeugt, die präzise auf die virtuelle Szene abgestimmt sind. Gleichzeitig präsentiert ein Anzeigesystem die simulierte Umgebung auch der Frontkamera des Fahrzeugs.

Diese Konfiguration ermöglicht synchronisierte Tests der radar- und kamerabasierten Wahrnehmung. Entwickler können die Objekterfassung und -verfolgung sowie Sensorfusion innerhalb des ADAS/AD-Software-Stacks bewerten. Das System unterstützt verschiedenste Szenarien unter kontrollierten, wiederholbaren und sicheren Testbedingungen – abgedeckt werden kritische Grenzfälle genauso wie vielfältige Umgebungsbedingungen. Wichtige ADAS-Funktionen wie adaptive Abstands- und Geschwindigkeitsregelung (ACC), automatische Notbremsung (AEB), Spurhalteassistenz (LKAS) und Totwinkel-Überwachung (BSD) können in diesem Aufbau realistisch validiert werden.

Lösung von Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz setzt neue Maßstäbe für VIL-Tests und integriert den R&S®RadEsT Radarzielsimulator mit dem CARLA Open-Source-Fahrsimulator. Dieses innovative Konzept kombiniert die Realitätsnähe der OTA-Radarsimulation mit der Flexibilität und Offenheit einer virtuellen Testumgebung.

Hauptvorteile der Integration

• Radarzielgenerierung in Echtzeit: Dynamische Szenendaten aus dem CARLA Open-Source-Fahrsimulator ermöglichen es, in Echtzeit genaue, mit der Simulationsumgebung synchronisierte Radarziele wie Fahrzeuge, Fußgänger und Infrastrukturkomponenten zu generieren.
• Präzise Synchronisierung: Die enge Kopplung mit der Bewegung des Ego-Fahrzeugs, der Sensorpositionen und Zeitreferenzen, gestützt durch robuste Schnittstellen- und Synchronisationsmechanismen, stellt eine hochgenaue Radarstimulation sicher.
• Skalierbare und anpassbare Systemarchitektur: Das System ist mit zahlreichen Rollenprüfständen und Testsystemen kompatibel, minimiert die Komplexität des Aufbaus und maximiert die Flexibilität für unterschiedliche Labor- und Testumgebungen.
• Kostengünstige VIL-Tests: Die Kombination von CARLA mit dem R&S®RadEsT Radarzielsimulator ergibt einen skalierbaren, leistungsfähigen VIL-Testaufbau – zu einem Bruchteil der Kosten proprietärer Lösungen. Dieser Ansatz eignet sich ideal für die Entwicklung und Validierung, reduziert die Testkosten deutlich und unterstützt eine effiziente Budgetzuweisung.
• Flexible Open-Source-Simulationsplattform: Richten Sie Ihre Testumgebung auf bestimmte Entwicklungsziele aus. CARLA bietet vollständige Kontrolle über Verkehrsszenarien, Umgebungsbedingungen und Sensorkonfigurationen, sodass sich komplexe Grenzfälle und maßgeschneiderte Testszenarien in kürzester Zeit erstellen lassen.
• Realistische Radarstimulation in Echtzeit: OTA-Echos, die in Echtzeit vom R&S®RadEsT generiert werden und auf dynamischen Simulationsdaten von CARLA basieren, ermöglichen hochgenaue Radarsensortests. Diese synchronisierte und präzise Stimulation stellt wiederholbare und zuverlässige Ergebnisse sicher.
• Nahtlose Integration in vorhandene Aufbauten: Implementieren Sie die Lösung mühelos in unterschiedlichen Testumgebungen, Rollenprüfständen, EOL-Stationen oder Laboraufbauten – mit minimalem Konfigurationsaufwand. VIL-Tests können ohne größere Infrastrukturänderungen in bestehende Workflows integriert werden.
• Zukunftssicheres, modulares Design: Das System basiert auf einer modularen, offenen Architektur und unterstützt zukünftige Integrationen mit Simulationstools, Plattformen und Datensystemen. Die Skalierung und Anpassung an neue ADAS-Anforderungen ist somit problemlos möglich.
• Eignung für Hauptuntersuchungen (PTI) und Flottentests: ADAS-Systeme gewinnen zunehmend an Bedeutung für die Sicherheits-Compliance. Die Lösung unterstützt auch künftige Anwendungsfälle wie Hauptuntersuchungen und Flottenvalidierungen – und weitet damit ihr Einsatzpotenzial von der Entwicklung auf Funktionstests und regulatorische Prüfungen aus.