Fachbeitrag: Aufbau eines VIL-Simulators bei Toyota

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Die Architektur des ViL-Simulators ADAS-RCS von Toyota, der reale und virtuelle Welten über einen Fahrgestellprüfstand mit einem Co-Simulationsblock verbindet. © Toyota

In dem Fachbeitrag „Virtueller Testparcours für ADAS“ von MathWorks wird der von Toyota entwickelte und genutzte ViL-Simulator ADAS-RCS (Advanced Driver Assistance Systems Real Car Simulator) vorgestellt. Darüber hinaus werden die Hürden beleuchtet, die bei der Entwicklung des Simulators genommen werden mussten.

Der ADAS-RCS verbindet ein reales Fahrzeug mit einer virtuellen Umgebung in geschlossenen Regelkreisen, um ADAS-Funktionen zu validieren. Dabei kommt ein realer Fahrzeugsimulator inklusive Rollenprüfstand und Robotik zum Einsatz, der über Co-Simulation mit virtuellen 3D-Szenarien gekoppelt ist. So können Sensor-Feedback und dynamische Fahrzeugreaktionen in Echtzeit integriert werden. Die Lösung ermöglicht Mehrfachbewertungen in einem Durchlauf und prüft Leistungsindikatoren autonomer Fahrfunktionen wie den adaptiven Tempomat, die Spurhalte- und Spurwechselassistenz sowie Pre-Collision-Systeme.

Die Methodik kombiniert georeferenzierte Kartendaten, Echtzeitsimulation und modellbasierte Entwicklung, um die Entwicklungszeit zu reduzieren und die Testabdeckung und Genauigkeit zu steigern.

Bei der Modellierung der Testumgebungen setzt Toyota auf MATLAB und RoadRunner. RoadRunner erzeugt 3D-Straßen- und Umgebungsdaten aus OpenDRIVE-Kartendaten, die über MATLAB-Skripte aufbereitet werden. Höhenprofilsprünge und inkonsistente Geländedaten werden algorithmisch geglättet und in realistische Szenen überführt.

Die Integration der Tools erlaubt die effiziente Erstellung, Visualisierung und Skalierung komplexer virtueller Routen. Dadurch werden die zuvor notwendigen manuellen Aufbauzeiten von mehreren Monaten drastisch reduziert. Der Simulator ist erst seit kurzem in Betrieb, aber Toyota erwartet auf Basis der bereits vorliegenden Ergebnisse, dass sich die realen Testfahrten um etwa 70 % reduzieren lassen. (jr)

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