Freie Sicht für autonome Fahrzeuge: IAV ermittelt ideale Platzierung von Sensoren
04.06.2021 —
Berlin. Für die Mobilität von morgen ist hochautomatisiertes Fahren eine Schlüsseltechnologie. Wie sich entsprechende Fahrzeuge im Alltag schlagen werden, hängt auch davon ab, ob die Sensoren unter widrigsten Bedingungen stabil arbeiten. Wie Lidar, Radar und Co. platziert sein müssen, um auch bei Regen oder Verschmutzung zu funktionieren, simuliert der Berliner Engineering-Spezialist IAV nun mit Hilfe eines eigens entwickelten Simulationsmodells – und spart damit Zeit und Kosten in der Entwicklung.
Abstandsmesser, Lidar, Radar: Ohne sie sind hochautomatisierte Fahrzeuge blind und unfähig, eigenständig durch den Verkehr zu manövrieren. Dadurch werden jedoch Gischt, Matsch und Dreck zu einem Problem: Verschmutzen sie die Sensoren, kann das zu Funktionsstörungen und zum Ausfall des gesamten Fahrzeugs führen. Damit hochautomatisierte und autonome Autos, Shuttles und Lkw also wirklich im mobilen Alltag ankommen können, müssen ihre Messfühler auch bei Regen und Schnee funktionieren.
Wie sie dafür platziert sein müssen, kann der Berliner Engineering-Experte IAV nun schon früh im Entwicklungsprozess ermitteln. Mit einer speziellen Simulationsmethode identifiziert IAV die Bereiche am Fahrzeug mit hohem und geringem Verschmutzungsrisiko.
«Statt diese Fragestellungen erst an den physischen Prototypen zu erproben, können wir sie mittels unserer Simulationsmethode schon in einer sehr frühen Entwicklungsphase klären und damit viele aufwändige Tests an Fahrzeugen einsparen.»
— Teamleiter bei IAV
IAV hat dafür einen Modellierungsansatz entwickelt, mit dem sich simulieren lässt, wie sich z.B. eine Regenfahrt auf die Verschmutzung des Fahrzeugs auswirkt, also wie sich Wasser, Matsch und Dreck am Fahrzeugkörper verteilen und was dies für die Sensoren bedeutet. Mit dem selben Modellansatz können auch Reinigungssysteme hinsichtlich ihrer Wirksamkeit ausgelegt und bewertet werden.
Das Simulationsmodell von IAV basiert auf einem neuartigen Berechnungsalgorithmus für Strömungen, einer Eigenentwicklung des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM). IAV hat in der Programmumgebung entsprechende Modellierungsansätze entwickelt und implementiert. Die IAV-Entwickler haben dafür auch ihre jahrelange Erfahrung mit der Simulation von Wasserströmungen an Fahrzeugen und der Absicherung gegen Wasserschäden einfließen lassen.
Dr. Rico Baumgart: „Dieses Beispiel zeigt, dass uns die computergestützten Entwicklungsmethoden fortwährend neue Möglichkeiten bieten, die Entwicklungszeiten weiter zu reduzieren und damit die Kosten zu senken. Der entscheidende Vorteil aber ist, dass sich die teils komplexen physikalischen Prozesse am Rechner oftmals wesentlich detaillierter und vor allem reproduzierbarer analysieren lassen als im praktischen Versuch. Dies kommt natürlich auch dem Entwicklungsprozess und der Optimierung von Bauteilen zugute.“
Über IAV
IAV ist mit mehr als 8000 Mitarbeitern einer der weltweit führenden Engineering-Partner der Automobilindustrie. Das Unternehmen entwickelt seit über 35 Jahren innovative Konzepte und Technologien für zukünftige Fahrzeuge und setzte 2020 rund 896 Mio. Euro um. Zu den Kunden zählen weltweit alle namhaften Automobilhersteller und Zulieferer. Neben Fahrzeug- und Antriebsentwicklung ist IAV bereits frühzeitig in die Elektromobilität und das autonome Fahren eingestiegen und ist heute einer der führenden Entwicklungsdienstleister auf diesen Gebieten. Neben den Entwicklungszentren in Berlin, Gifhorn und Chemnitz/Stollberg verfügt IAV über weitere Standorte u.a. in München, Sindelfingen und Ingolstadt sowie in Europa, Asien als auch in Nord- und Südamerika.
