LIFESTYLE e-monday Kongress. Vernetzte Mobilität Entwicklung und Bewertung intelligenter Systeme. München, 20. Juni 2017

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1 LIFESTYLE e-monday Kongress Vernetzte Mobilität Entwicklung und Bewertung intelligenter Systeme München, 20. Juni 2017 Dipl.-Ing. Dominik Raudszus Institut für Kraftfahrzeuge Folie Nr. 1

2 Automatisierte und vernetzte Fahrfunktionen adressieren drei Hauptziele EFFIZIENZ Signalphasen- und Timinginformationen Cloud-basierte Dienste Vehicle FAHR- ERLEBNIS Fahrervergnügen trotz Eingriff von Fahrerassistenzsystemen SICHERHEIT Kooperative Kollisionsvermeidung Folie Nr. 2

3 Automatisierte und vernetzte Fahrfunktionen wurden bereits in zahlreichen Forschungsprojekten entwickelt Application Development MAVEN ecomove IMAGinE SAFESPOT KoFAS AutoNet2030 KoHAF Platooning KONVOI SARTRE COMPANION Deployment COMeSafety2 CODECS Real World Testing simtd Compass4D Digital Test Fields PreDRIVE C2X DRIVE C2X AUTOPILOT Folie Nr. 3

4 Automatisierte und vernetzte Fahrfunktionen wurden bereits in zahlreichen Forschungsprojekten entwickelt Central KONVOI-Server Global Positioning System (GPS) Vehicle-Infrastructure Communication (UMTS, GPRS,GSM) Driver Information System Short Distance Controller Lane Keeping Vehicle-Vehicle Communication (2,4 GHz broad-band technology) Folie Nr. 4

5 Automatisierte und vernetzte Fahrfunktionen wurden bereits in zahlreichen Forschungsprojekten entwickelt Folie Nr. 5

6 Automatisierte und vernetzte Fahrfunktionen wurden bereits in zahlreichen Forschungsprojekten entwickelt Entwicklung und Validierung von elektronischen Systemen zum automatisierten Fahren und effizienten Verkehrsmanagement zur Verbesserung von Effizienz und Sicherheit elektrischer Fahrzeuge in der Stadt Verbesserung von Energieeffizienz, Reichweite und Verkehrssicherheit Erhöhung der Akzeptanz elektrischer Fahrzeuge Folie Nr. 6

7 Entwicklung automatisierter und vernetzter Funktionen erfordert eine durchgängige Toolkette 1. Assess the Driver Experience before Technology exists 2. Develop & Calculate virtual Effectiveness 3. Experience & Optimize as Expert in-the-loop 8. Measure and Learn from real life 7. Evaluate & sign-off Functionality & Acceptance 9. Check improvements and update functionality Idea Multi-scale Traffic Simulation Concept Experience Time- Machine Expert Tool Concept Evaluation & Optimisation Validation Tool Concept Validation ika Driving Simulator 4. Validate Acceptance & Effectiveness Software in-the-loop 5. Assess Controllability of Failures Specification Component Development 6. Validate Functionality & Controllability Hardware in-the-loop Function Vailidation Component Tests Field operational tests Functional Tests SOP Traffic Situations with Connectivity Research Platforms Real traffic ATC Intelligent Proving Ground Folie Nr. 7

8 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Versuchsfahrzeug Passat CC Capabilities (Example VW Passat CC) Image processing GNSS based precise localisation dspace AutoBox / RCP Tools Control of steering, brakes and drivetrain State-of-the-art sensors integrated as reference State-of-the-art functions implemented, e.g. ACC, LKA, Automated Parking Object Detection In-Car PC + customer hardware Fast integration of components, e.g. sensors Prototype implementation of algorithms Contribution to Product Development Digital map Benchmark sensors and components Drive and optimize algorithms, e.g. for sensor fusion, trajectory planning, vehicle control Brake booster Steering interface Vehicle-to-vehicle communication Optimize functions for driver assistance and vehicle automation. Evaluate functions on test tracks and in Field Operational Tests Folie Nr. 8

9 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Versuchsfahrzeug SpeedE Battery electric research-vehicle Open interfaces Wheel-individual drives at the rear axle Wheel-individual brakes Wheel individual steer-by-wire up to 90 steering angle Alternative controls, e.g. 2 Sidesticks Folie Nr. 9

10 Entwicklung automatisierter und vernetzter Funktionen erfordert eine durchgängige Toolkette 1. Assess the Driver Experience before Technology exists 2. Develop & Calculate virtual Effectiveness 3. Experience & Optimize as Expert in-the-loop 8. Measure and Learn from real life 7. Evaluate & sign-off Functionality & Acceptance 9. Check improvements and update functionality Idea Multi-scale Traffic Simulation Concept Experience Time- Machine Expert Tool Concept Evaluation & Optimisation Validation Tool Concept Validation ika Driving Simulator 4. Validate Acceptance & Effectiveness Software in-the-loop 5. Assess Controllability of Failures Specification Component Development 6. Validate Functionality & Controllability Hardware in-the-loop Function Vailidation Component Tests Field operational tests Functional Tests SOP Traffic Situations with Connectivity Research Platforms Real traffic ATC Intelligent Proving Ground Folie Nr. 10

11 Folie Nr. 11

12 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Intelligentes Testgelände Backend / Cloud Vernetzte Lichtsignalanlage Mobilfunk und ITS-G5 WLAN Gebäudeattrappen Hohe Datenverfügbarkeit durch zunehmende Vernetzung Neue Dienstleistungen auf Basis von aggregierten Daten Anbindung über das Backend und Mobilfunk oder direkte Kommunikation mit den Fahrzeugen über ITS-G5 Übermittlung der Signalphase und der Zeit bis zum Phasenwechsel Langfristig: Ampellose Kreuzung Geringere Latenz und höhere Datenraten durch neue Mobilfunkgenerationen (LTE/LTE-V, 5G) Effiziente und kostengünstige Vernetzung mittels Narrowband IoT Sicherer Informationsaustausch über ad-hoc Netzwerke mittels ITS-G5 WLAN Hochgenaue Digitale Karte Folie Nr. 12

13 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Intelligentes Testgelände Galileo signal emulation Folie Nr. 13

14 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Intelligentes Testgelände Galileo signal emulation Mobile communication: LTE etc. Folie Nr. 14

15 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Intelligentes Testgelände Galileo signal emulation Mobile communication: LTE etc. Dedicated short range communication (DSRC): WiFi (IEEE p), ITS-G5 / Wave standard Folie Nr. 15

16 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Intelligentes Testgelände Galileo signal emulation Mobile communication: LTE etc. Dedicated short range communication (DSRC): WiFi (IEEE p), ITS-G5 / Wave standard Handover with different scenarios Folie Nr. 16

17 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Intelligentes Testgelände Folie Nr. 17

18 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Intelligentes Testgelände Server Central Visualisation, Data Recording and Management Cloud Applications as Plug-ins Laser Scanners Roadside Units Actuated Dummies Vehicles with Onboard Units and GPS / Galileo Traffic Lights Intelligent Street Lights Transmit detected objects via DSRC Activate Transmit dummy traffic signal movement states via based DSRCon vehicle position Folie Nr. 18

19 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Intelligentes Testgelände: Erweiterung CERMcity Entwicklung einer Validierungsplattform für automatisierte Fahrfunktionen Entwicklung kompatibler und offener Fahzeugplattformen Aufbau einer Testumgebung für vernetzte Mobilität Folie Nr. 19

20 Entwicklung automatisierter und vernetzter Funktionen erfordert eine durchgängige Toolkette 1. Assess the Driver Experience before Technology exists 2. Develop & Calculate virtual Effectiveness 3. Experience & Optimize as Expert in-the-loop 8. Measure and Learn from real life 7. Evaluate & sign-off Functionality & Acceptance 9. Check improvements and update functionality Idea Multi-scale Traffic Simulation Concept Experience Time- Machine Expert Tool Concept Evaluation & Optimisation Validation Tool Concept Validation ika Driving Simulator 4. Validate Acceptance & Effectiveness Software in-the-loop 5. Assess Controllability of Failures Specification Component Development 6. Validate Functionality & Controllability Hardware in-the-loop Function Vailidation Component Tests Field operational tests Functional Tests SOP Traffic Situations with Connectivity Research Platforms Real traffic ATC Intelligent Proving Ground Folie Nr. 20

21 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Test und Bewertung im Realverkehr Digitale Testfelder in Deutschland Fördergeber Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Hamburg Braunschweig Projektlaufzeit Dusseldorf Berlin Projektkonsortien bestehend aus Automobilindustrie, Mobilfunk, Infrastrukturausrüstern, Infrastrukturbetreibern, Forschungseinrichtungen Aufbau von Infrastruktur und Entwicklung von vernetzten und automatisierten Funktionen Kassel Ingolstadt Karlsruhe* Dresden Autobahn A9 München *gefördert durch Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg Folie Nr. 21

22 Toolkette zur Entwicklung und Bewertung Test und Bewertung im Realverkehr Fahrer stellt Fahrzeug in der Übergabezone ab Parkvorgang wird über Smartphone-App gestartet AVP Server übermittelt digitale Karte und Zielparklücke an Fahrzeug Fahrt zur Zielparklücke und Parkvorgang erfolgen vollautomatisch AVP Server Free/occupied information via NB IoT Digital map and target parking space via LTE Folie Nr. 22

23 Zusammenfassung Use Cases für vernetzte und automatisierte Fahrfunktionen sind bereits definiert und entsprechende Systeme als Prototypen vorhanden Die Entwicklung und der Betrieb vernetzter Systeme erfordert eine umfangreiche Infrastruktur Vernetzte Mobilitätslösungen erfordern die Vernetzung und Kooperation aller Akteure, auch aus unterschiedlichen Domänen Folie Nr. 23

24 Kontakt Dipl.-Ing. Dominik Raudszus Institut für Kraftfahrzeuge RWTH Aachen University Steinbachstraße Aachen Telefon Fax Internet dominik.raudszus@ika.rwth-aachen.de Folie Nr. 24