Autonomes Fahren: Forschungsprojekt will globalen Standard für Simulationen schaffen

Der südkoreanische Simulationsspezialist Morai und das am KIT in Karlsruhe angesiedelte Institut für Produktentwicklung IPEK (Institut für Produktentwicklung Karlsruhe) haben ein gemeinsames Forschungsprojekt vorgestellt. Damit wollen sie eine industriekonforme Methode zur Bewertung der Vertrauenswürdigkeit von Simulationsprogrammen entwickeln, insbesondere für die Überprüfung der Fähigkeiten automatisierter Fahrzeuge.

Simulation ist seit vielen Jahren wichtiger Bestandteil in der Fahrzeugentwicklung. Bei der Entwicklung und Validierung von automatisierten Fahrzeugen wächst seine Bedeutung. Allerdings steckt die Regulatorik in einer Zwickmühle: einerseits verlangen globale Vorschriften zunehmend simulationsbasierte Tests für die Typengenehmigung automatisierter Fahrzeuge, andererseits fehlt ein verlässlicher Rahmen bezüglich der Vertrauenswürdigkeit der Programme.

Tobias Düser, Professor und Institutsleiter des IPEK, sagte der Automobilwoche: "Simulation und virtuelle Tests sind entscheidend, um automatisierte Fahrzeuge auf die Straße zu bringen. Obwohl beide seit Jahren in der Industrie eingesetzt werden, sind sie nicht flächendeckend in den Freigabeprozess einbezogen" – weil eben eine valide Bewertungsmethode fehlt.

Die Lücke soll durch das nun gestartete Forschungsprojekt geschlossen werden.  Die Rollenverteilung zwischen den Partnern ist klar besetzt. Simulationsspezialist Morai, der seit vergangenem Jahr auch in Deutschland vertreten ist, bringt seine Simulations-Kompetenz ein.

Anhand des praktischen Beispiels entwickelt das IPEK die Methodik, mit der man die "Credibility", übersetzt in etwa Vertrauenswürdigkeit, des eingesetzten Systems bewerten kann. Als weiterer Partner ist der TÜV Süd mit im Boot, der als neutraler Projektpartner die entwickelten Ansätze begleitet und deren regulatorische Konformität bewertet.

Die besondere Herausforderung des Projektes liegt in der Komplexität. So soll das System Simulationen für die autonomen Fahr-Level 2+ bis 5 überprüfen können. Angesichts der Vielzahl der unterschiedlichen Systeme, Akteure und der schnellen Entwicklung zum autonomen Fahren stellt das eine große Aufgabe dar.

Der Rahmen muss sowohl für Unternehmen passen, die mit sehr komplexen Sensorkonfigurationen arbeitet als auch auf solche, die nur einfache Sensoren einsetzen. Der Autobahn-Pilot muss ganz andere Anforderungen erfüllen als ein automatisiertes Parksystem.

Gleichwohl ist es das erklärte Ziel der Projektpartner, einen schlanken und skalierbaren Prozess zu etablieren, den Regulierungsbehörden und Normungsorganisationen weltweit übernehmen können.

Auf Seiten der Automobilindustrie stößt Forschungsprojekt ungeachtet des Wettbewerbs auf Interesse. Zum einen ist es bereits so, dass globale Vorschriften zunehmend simulationsbasierte Tests für die Typgenehmigung erlauben und empfehlen. 

Ungeachtet der Ziele, die die Autobauer aus China, Europa und Nordamerika verfolgen, letztlich wollen sie alle ihre Fahrzeuge exportieren. Ein globaler Standard würde deshalb nicht nur Verbrauchern und Behörden helfen, sondern auch den Zertifizierungsaufwand der Hersteller erheblich reduzieren.

Auch würde ein solcher Standard das Vertrauen der Verbraucher in autonome Fahrysysteme steigern. Thomas Guntschnig, Managing Director EMEA bei Morai, hört den Wunsch danach immer wieder aus der Industrie: “Unser aller übergeordnetes Ziel ist es natürlich, diese Systeme sicherer zu machen, auch dabei hilft ein globaler Standard.”

Und dann ist da noch der Punkt Effizienz und Kosten. Düser nennt als Beispiel den Test eines Notbrems-Assistenten. Findet dieser auf dem Testgelände statt, benötige es 20 bis 30 Minuten, bis das Unfallszenario wieder aufgeräumt und der Fußgänger-Dummy wieder gerichtet ist.

"Am Simulator ist das ein Klick und es dauert 20 Sekunden, bis der Versuch wiederholt werden kann." Letztlich gehe es aber darum, die Sicherheit und das Vertrauen in den Einsatz von Simulation zu erhöhen und letztlich Innovationen im Bereich der automatisierten und autonomen Mobilität zu fördern.

Die Umsetzung des Forschungsprojektes wird mehr als 20 Sekunden dauern. Deshalb geht Düser von einem schrittweisen Vorgehen aus. Mit ersten Ergebnissen rechnen die Partner im kommenden Jahr.