AD und ADAS-Tests im Regen auf dem Digitrans Testcenter für autonomes Fahren
Sensor Tests im Regen – Site Visit der Outdoor Beregnungsanlage im Digitrans Testcenter St. Valentin – Ein Interview mit Dr. Christoph Feichtinger, Director R&D bei Digitrans.
Nach zweijähriger Bauzeit wurde im November im Digitrans Testcenter für automatisiertes Fahren auf der Teststrecke in St. Valentin eine einzigartige Outdoor Beregnungsanalge in Betrieb genommen. Die Anlage in St. Valentin kann natürlichen Regen mit unterschiedlichen Intensitäten und Tröpfchengrößenverteilungen nachbilden – auf Knopfdruck. Damit soll die Überprüfung der Leistungsfähigkeit von Sensoren (LiDAR, Radar, Camera) in automatisierten Fahrzeugen realistischer und planbarer gestaltet werden.
Für welche Tests wurde die Outdoor-Beregnungsanlage im Digitrans Testcenter für autonomes Fahren konzipiert?
Die Outdoor Beregnungsanlage im Digitrans Testcenter in St. Valentin ist eine einzigartige Anlage, die auf Knopfdruck natürlichen Regen mit unterschiedlichen Intensitäten und Tröpfchengrößenverteilungen reproduzieren kann.
Die Regenanlage ist in erster Linie für die Erprobung von Sensoren (LiDAR, Radar, Camera) und Algorithmen automatisierter und autonomer Technologien (AD- und ADAS-Tests) unter widrigen Wetterbedingungen konzipiert.
Mit der Outdoor-Regenanlage in St. Valentin liefern wir die erste Anlage, die es erlaubt, die Leistungsfähigkeit und die Grenzen von Sensoren und Algorithmen bei unterschiedlichen Regenintensitäten in einer realistischen Außenumgebung reproduzierbar zu testen. Und das auf Knopfdruck!
Wie funktioniert die Outdoor-Beregnungsanlage zum Testen autonomer Fahrfunktionen bei Regen?
Outdoor-Beregnungsanlage auf der Digitrans Teststrecke in St. Valentin in Aktion mit Blick auf die vordefiniterten Düsen © DigiTrans GmbH
Mehrere speziell vordefinierte Düsen sind an einer großen Stahlkonstruktion im Digitrans Testcenter auf der Teststrecke in St. Valentin montiert. Die Düsen befinden sich an einer Vielzahl von definierten Positionen auf der Stahlkonstruktion, um ein homogenes Regenfeld mit vordefinierten natürlichen Regenintensitäten und Tröpfchengrößenverteilungen sowie Tröpfchenfallgeschwindigkeiten zu erzeugen.
Wie wurde sichergestellt, dass die Outdoor-Beregnungsanlage von Digitrans umweltfreundlich ist?
Die Anlage nutzt pures Grundwasser ohne Zusatzstoffe, wodurch das Wasser wieder ganz einfach in den Boden sickern kann. Sie wurde gemeinsam mit lokalen Lieferanten und Herstellern gebaut. Dadurch konnte der Transport- und Montageaufwand auf ein Minimum reduziert werden. Die Tatsache, dass die Outdoor-Beregnungsanlage von Digitrans im Herzen Europas liegt und mit der Bahn leicht zu erreichen ist, ermöglicht eine umweltfreundliche Anreise der Testkunden.
Wie wurde die Outdoor Beregnunsanlage für AD und ADAS-Tests entwickelt?
Wir haben mit einer klassischen Benchmark-Forschung zur Regenerzeugung begonnen. Nachdem wir weder eine zufriedenstellende Lösung, noch einen Anbieter solcher Regensysteme gefunden hatten, begannen wir mit einer eigenen Recherche zum Thema Regen und Objekterkennung von autonomen Fahrzeugen. Verschiedene Experteninterviews aus den Bereichen Meteorologie, Landwirtschafts- und Gartenbewässerung, Sprinkler- und Feuerlöschanlagen, Messgerätehersteller und Forschungseinrichtungen gaben uns ein klares Bild von der Komplexität der Nachbildung des natürlichen Regens.
Wir starteten ein groß angelegtes Forschungs- und Entwicklungsprojekt mit einer umfangreichen Testreihe und bauten schließlich die Outdoor-Beregnungsanlage im Digitrans Testcenter für automatisiertes Fahren. Sie ist nun seit November 2022 in Betrieb und kann halbtags oder ganztags mit einem Testingenieur zur Überwachung und Bedingung der Anlage gemietet werden.
Welche Schwierigkeiten ergaben sich beim Bau der Outdoor-Beregnungsanlage in St. Valentin?
Die Schwierigkeit war die Tatsache, dass wir die Anlage auf der Teststrecke in St. Valentin bei Digitrans im Freien gebaut haben. Neben der Nachbildung von Regen müssen die Umweltbedingungen, insbesondere der Wind, berücksichtigt werden. Dazu wurde der Einfluss des Windes auf künstlich erzeugte, natürliche Regentropfen in theoretischen Überlegungen und Testversuchen untersucht und entsprechend in die Spezifikation und Planung der Beregnungsanlage einbezogen.
Die entwickelten Maßnahmen funktionieren in der realisierten Anlage wie geplant und ermöglichen diverse Tests von AD und ADAS-Sensoren unter äußerst realistischen Bedingungen.
Outdoor-Beregnungsanlage auf der Digitrans Teststrecke in St. Valentin © DigiTrans GmbH
Gibt es ähnliche Einrichtungen, wo autonome Fahrzeuge im Regen getestet werden können?
Die bisher verwendeten Systeme und Werkzeuge bieten oft keine realistische Nachbildung des natürlichen Regens. Bislang konnten diese Tests in Innenräumen oft nur in geringen Längen und Höhen sowie mit geringen Geschwindigkeiten durchgeführt werden.
Es gibt Anlagen bei denen, einfach gesagt, Wasser von oben auf den Asphalt fällt. Allerdings gibt es einen großen Unterschied, aus welcher Höhe, in welcher Form, Tröpfchengröße und Homogenität, Intensität und Tröpfchenfallgeschwindigkeit das Wasser auf den Boden, die Versuchsobjekte, Fahrzeuge und Sensoren trifft. Es ist uns keine Anlage bekannt, die definierten, natürlichen Regen mit entsprechender Intensität, Homogenität und Tröpfchengröße im Freien für das Testen von autonomen Fahrzeugen und deren Sensoren reproduzieren kann.
Über unseren Interviewpartner:
Christoph Feichtinger studierte von 2005-2010 Wirtschaftsingenieurwesen an der Technischen Universität Graz mit den Schwerpunkten Aerodynamik und Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen.
Danach war er bei den Premium-Automobilherstellern Porsche und Audi als Projektleiter für die Simulation und Erprobung des Thermomanagements verschiedener Fahrzeuge tätig. Von 2014 bis 2019 leitete er die aerodynamische Entwicklung der Straßenrennsportaktivitäten von KTM, einschließlich der Motorradklassen moto3, moto2 und MotoGP.
Seit Oktober 2019 ist er Leiter der Forschung und Entwicklung bei der DigiTrans GmbH. In dieser Funktion ist er für die Erprobung und den Einsatz von hochautomatisierten Fahrzeugen mit Fokus auf Einsatzumgebungen abseits des klassischen Straßenverkehrs verantwortlich. 2021 schloss er seine Doktorarbeit über Rennmotorrad-Dynamik mit dem Schwerpunkt Aerodynamik ab.
DI Dr. Christoph Feichtinger
Director R&D / Business Area Manager Know How, Consulting & Dataservices
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