CarMaker von IPG Automotive bietet eine durchgängige, skalierbare Simulationsumgebung für Entwicklung und Test softwaredefinierter Fahrzeuge. Synopsys Silver ist eine Plattform für die Validierung virtueller Steuergeräte, auch vECUs genannt.

Durch die Kombination der offenen Integrations- und Testplattform CarMaker mit den von Silver entwickelten vECUs entsteht eine validierte Lösung, die es Software-Architekten, Funktionsentwicklern und Applikationsingenieuren ermöglicht, den Seriencode der Steuergeräte, einzeln oder im Verbund, zeiteffizient und in einer hochautomatisierten „X-in-the-Loop“-Umgebung zu entwickeln. Diagnoseschnittstellen, Restbusmodelle und Bus-Monitoring lassen sich so im virtuellen Fahrversuch testen.

Die Kopplung der vECUs mit dem virtuellen Gesamtfahrzeug der Integrationsplattform CarMaker ermöglicht die signal- und szenarienbasierte Absicherung in allen Entwicklungsphasen – beispielsweise von typischen AUTOSAR-Projekten.

Als direkte Co-Simulation oder über die FMU-Schnittstelle von CarMaker stimulieren synthetische oder realitätsnahe Eingangsgrößen die Software im virtuellen Steuergerät. Im Anschluss werden die berechneten Steuerungsgrößen wieder zurück in die Simulationsumgebung eingespeist. Dabei ist auch die Netzwerkkommunikation als virtueller Bus abbildbar.

vECUs lassen sich, im Gegensatz zum reinen Modell-Ansatz, aus der gesamten Anwendungssoftware, dem realen Seriencode oder den daraus kompilierten binären Steuergerätedaten generieren.

Sie können auf beliebig vielen Rechenknoten in der Cloud parallel getestet werden. Diese Unabhängigkeit von der Hardware ermöglicht schnelleres und flexibleres Testen. Dadurch erreicht der Entwickler eine deutlich höhere Testabdeckung.

„Die Automobilindustrie beschleunigt die Validierung Software-definierter Fahrzeuge durch den Einsatz von Virtualisierungslösungen“, sagt Tom De Schutter, Vice President Engineering der Systems Design Group bei Synopsys. „Die Integration von vECUs, die mit Synopsys‘ Silver Platform und CarMaker entwickelt wurden, beschleunigen die Durchführung virtueller Testszenarien, und ermöglichen es Fahrzeugherstellern so früher mit der Validierung zu beginnen und gleichzeitig die Verifizierungs- und Validierungskosten zu senken“.

„Die Kombination aus Synopsys Silver und CarMaker ermöglicht es Entwicklern, mit einer der fortschrittlichsten Toolketten die Testtiefe in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses zu erhöhen, mit kurzen Schleifen die Fehler schneller und sicherer zu entdecken und damit die Entwicklung schon heute zu beschleunigen“, bestätigt Martin Elbs, Senior Vice President und CCO (Chief Customer Officer) bei IPG Automotive.

Vernetzte Fahrzeuge sind in der Lage, über Mobilfunktechnik zu kommunizieren. Sie tauschen sich untereinander, mit der Infrastruktur ihrer Umwelt oder mit anderen Verkehrsteilnehmern aus. Diese verschiedenen Kommunikationswege werden unter dem Oberbegriff Cellular-Vehicle-to-X-Communication (C-V2X) zusammengefasst.

Die Kombination der C-V2X Testing Solution mit der Simulation digitaler Fahrzeugprototypen in CarMaker ermöglicht es Entwicklern, Fahrzeugkommunikation anhand realer Szenarien in einer Laborumgebung zu testen und zu validieren.

Die Koppelung der zwei Systeme trägt dazu bei, teure und zeitaufwändige Feldtests zu minimieren und sie gleichzeitig effizienter zu gestalten. In der offenen Integrations- und Testplattform CarMaker von IPG Automotive können dafür realistische virtuelle Szenarien erstellt werden, in denen verschiedene Typen von Verkehrsteilnehmern miteinander interagieren. Dafür wird im virtuellen Fahrzeugprototyp die zu testende Fahrfunktion mit der C-V2X-Lösung von Spirent verbunden. Die vollständige Testautomatisierung reduziert die Komplexität und gewährleistet, dass Ergebnisse auch für kritische Zeit- und Sicherheitsanforderungen reproduzierbar bleiben.

Spirent C-V2X ist eine fortschrittliche Single-Plattform-Lösung zum Testen von Konformität, Funktionalität und Performanz von V2X-Systemen in der Automobilindustrie. Sie kann mehrere Mobilfunk-, Controller-Area-Network- (CAN), Satellitennavigationssignale (GNSS) und Kanalmodulationen für Automobilanwendungen kombinieren und ermöglicht es den Entwicklern, mehrere Sender unterschiedlichen Fahrzeugen zuzuordnen. So können komplexe, reale Szenarien simuliert werden. Für das Testen der V2X-Technologie wird so die Reproduzierbarkeit dieser komplexen Hochfrequenz-Umgebungen selbst unter schwierigsten Bedingungen vereinfacht. Verschiedene Frequenzbänder und Kommunikationsprotokolle ermöglichen außerdem das Testen und Absichern der Interoperabilität von Fahrzeugen aus unterschiedlichen Regionen der Welt.

„C-V2X spielt eine Schlüsselrolle für die Zukunft der intelligenten Mobilität“, sagt Aniket Khosla, Vice President of Cloud and IP Product Management bei Spirent. „Diese Zusammenarbeit mit IPG Automotive liefert äußerst zuverlässige und effiziente Simulationsmodelle mit einem automatisierten Testprozess, um die Validierung sicherheitskritischer ADAS-Anwendungen zu beschleunigen.“

Josef Henning, Vice President Product and Solution Management bei IPG Automotive, erklärt: „Mit dieser Lösung lassen sich reproduzierbare Tests anhand definierter Szenarien automatisiert durchführen, was eine wesentliche Voraussetzung für zuverlässige und vergleichbare Ergebnisse im Verifizierungsprozess ist. Unsere Kooperation ermöglicht es, die C-V2X-Konnektivität für die unterschiedlichen implementierten Funktionen inklusive Sicherheits- und Zertifikatsmanagement abzusichern.“

Über Spirent Communications plc.

Spirent Communications ist weltweit führender Anbieter von automatisierten Test- und Sicherungslösungen für Netzwerke, Cybersicherheit und Positionierung. Das Unternehmen bietet innovative Produkte, Dienstleistungen und verwaltete Lösungen, die sich den Test-, Sicherungs- und Automatisierungsherausforderungen neuer Technologien widmen, unter anderem 5G, SD-WAN, Cloud und autonome Fahrzeuge. www.spirent.com

Die neue Version der CarMaker-Produktfamilie bietet Anwendern neben Erweiterungen verschiedener Anwendungen auch eine realistischere Darstellung von Szenarien und Modellen.

So bildet beispielsweise ein Stadttunnel-Szenario in HD mit schwierigen Lichtverhältnissen, Nothaltebuchten, Tunnelverzweigungen, Baustellen und Unfallsituationen eine Vielzahl an Edge-Cases ab. Neue 3D-Modelle ermöglichen es darüber hinaus, die Simulation zu individualisieren. Eigene Fahrzeugmodelle lassen sich ohne Drittanbieter-Tool in Movie NX integrieren.

Die neue Version des Scenario Editors sorgt mit der erweiterten Verarbeitung von .kml-Dateien, einer besseren Visualisierung von Straßenmarkierungen und der Optimierung des HD Live Maps-Imports sowie des OpenDRIVE-Import/Exports für mehr Effizienz und eine realistischere Szenariengenerierung. Im Hintergrund unterstützt der Open Scenario Converter jetzt OpenSCENARIO 1.0, 1.1 und 1.2 Versionen.

Eine zusätzliche Neuerung ist der erweiterte Ground-Truth-Sensor. Damit können präzise Ground Truth-Daten insbesondere für die Entwicklung von AV- und ADAS-Anwendungen modular, flexibel und leistungsfähig generiert werden, wobei die Erkennung statischer Landschaftsobjekte unterstützt wird.

Die mit Release 13 veröffentlichte Produktvariante CarMaker Office Extended eröffnet Anwendern jetzt die Möglichkeit, bestimmte ECU-Hardware in Echtzeit zu testen, ohne dass eine vollständige HIL-Umgebung erforderlich ist.

Movie NX, das Visualisierungstool in der CarMaker Produktfamilie, unterstützt jetzt optional die beiden VR-Brillen HTC VIVE Cosmos Elite und Meta Quest Pro. Auf diese Weise steigt die Immersion und es wird eine bessere Wahrnehmung von Entfernungen und 3D-Objekten geschaffen. Durch die größere Realitätsnähe lassen sich in einem äußerst realistischen Umfeld Funktionsprüfungen und Risikoanalysen mit hoher Effizienz und Genauigkeit durchführen sowie neue Anwendungsfelder erschließen.

Des Weiteren bietet CarMaker 13 neben einem erweiterten Radaufhängungs- auch ein neues Hydraulikmodell für die Bremse, mittels dessen sich ein integrierter Bremskraftverstärker modellieren lässt. Zwei weitere Neuheiten: Die Schnittstelle der physikalischen Sensoren zur Integration nutzerspezifischer Signalverarbeitung ermöglicht nun mit einem zusätzlichen Zugriffspunkt die direkte Ausgabe aller Auftreffpunkte ausgesendeter Strahlen. Das ab sofort modularisierte IPGDriver-Modell kann unabhängig vom Testlauf individualisiert werden und ermöglicht es zum Beispiel, in Powertrain-Anwendungen unterschiedliche Fahrerprofile zu berücksichtigen.

Bangalore ist mit über acht Millionen Einwohnern Zentrum der indischen Hightech-Industrie. Um die Kundenbindung in der Region zu intensivieren, eröffnet IPG Automotive ein Büro vor Ort.

Mit Nagesh Poojary übernimmt ein erfahrender Automobilmanager und Entwicklungsingenieur als Managing Director die Leitung der indischen Niederlassung. Zuletzt bei Continental in Bangalore als Standortleiter der Produktlinie Sicherheit tätig, verantwortete er dort unter anderem den Bereich Autonomous Mobility mit dem System- und Softwaregeschäft. Zudem bringt er langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Computer Vision sowie Sicherheits- und Kameralösungen für ADAS mit.

Senior Vice President und CCO Martin Elbs zeigt sich vom Wachstumspotenzial in Indien überzeugt: „Der indische Markt nimmt in der Automobilindustrie einen sehr wichtigen Stellenwert ein. Daher ist es nur konsequent, diesen Markt mit einer eigenen Niederlassung noch besser zu erschließen und zu betreuen“.

Der neue Managing Director Indien, Nagesh Poojary, bestätigt: „IPG Automotive wird in Indien künftig noch näher am Kunden sein und vor Ort bestmöglich unterstützen. Bislang wurde der indische Markt durch einen Vertriebspartner betreut, jetzt übernehmen wir direkt für eine noch stärkere Kundenorientierung. Ich freue mich sehr auf die neue Aufgabe und das Team, das die Zukunft der Fahrzeugentwicklung mitgestalten wird.“

Die Anschrift von IPG Automotive India lautet:
IPG Automotive India Private Ltd.
Unit#3F-03, Level-3, Century Central
Mango Garden Layout
Bikasipura
Kanakapura Main Road
Bangalore – 560062

IPG Automotive ist weltweit mit über 400 Mitarbeitern in neun Ländern vertreten. Die langjährige Zusammenarbeit mit ausgewählten Distributoren sichert darüber hinaus die weltweite Verfügbarkeit der Produkte in Regionen ohne eigene Standorte.

IPG Automotive unterstützte das vom BMBF geförderte Projekt, für das sich führende Universitäten im Bereich des automatisierten Fahrens mit Branchenspezialisten zusammengeschlossen hatten, mit der Simulations- und Testplattform CarMaker. Auf Grundlage neuester Forschungsergebnisse zum automatisierten und vernetzten Fahren sowie zur Elektromobilität wurden dabei disruptive, modulare Architekturen aus Hardware- und Softwarekomponenten für fahrerlose Fahrzeugkonzepte entwickelt. Darauf basierend entstanden vier vollautomatische Prototypen für die Bereiche Shuttle, Taxi, Bus und Cargo.

Beim Teilprojekt zu Konfiguration und Aufbau einer SIL- und HIL-Umgebung für die modulare Absicherung arbeitete IPG Automotive eng mit dem Fachgebiet Fahrzeugtechnik der TU Darmstadt (FZD) zusammen, dessen Schwerpunkte in der modularen Absicherung, Bewegungsregelung und dem sicheren Anhalten liegen.

Zu Beginn des Forschungsprojekts bot CarMaker den Partnern eine offene Integrationsplattform, um einzelne Module parallel zu entwickeln und zu testen. Individuelle Schnittstellen ermöglichten es, neue Konzepte frühzeitig in der Simulation zu erproben. Die Entwickler der Trajektorienplanung setzten zunächst auf konventionelle Fahrzeug- und Lenkkonzepte, wobei das Fahrermodell IPGDriver als Trajektorienregler Verwendung fand.

Die Integration von Bewegungsformen wie seitliches Einparken oder stationäres Wenden in die Simulation erfolgte durch die Erweiterung bestehender Lenkmodelle mit einzeln ansteuerbaren und bis zu 90 Grad lenkbaren Rädern. Auch Elektroantrieb, Bremse, Einzelradlenkung sowie -aufhängung wurden parametrierbar abgebildet.

Weitere Schnittstellen zwischen CarMaker und dem finalen Steuergerät dienten dem Wechsel von rein softwarebasierten SIL- hin zu HIL-Tests. Die Simulations- und Testplattform wurde beispielweise an eine im Projekt entwickelte Middleware angebunden, die modulare Updates ermöglicht. Zudem übermittelte CarMaker synthetische Navigationsdaten an das Steuergerät und gab ein hochgenaues Zeitsignal vor.

Zur Unterstützung der Entwicklung wurde das CarMaker Visualisierungstool IPGMovie um eine Satelliten-Anzeige und das detaillierte 3D-Modell eines Prototyps erweitert. Insgesamt bot CarMaker dem Projekt UNICARagil eine umfassende Plattform, mit der die Entwicklung neuartiger Fahrzeugkonzepte durch über 20 Projektpartner begleitet wurde.

Die neue App-Suite VIRTO von IPG Automotive ist ein cloudbasierter, modularer Satz von Webanwendungen zur Demokratisierung und Skalierung der Simulation in der Fahrzeugentwicklung. Die in sieben Apps untergliederte Software-Infrastruktur reduziert die Komplexität des Einsatzes von Simulation und vereinfacht unter anderem die Verwaltung von Parameterdaten, Fahrzeugsoftware, Testergebnissen und Fahrzeugmodellen.

Mit VIRTO.DATA werden alle für den Bau eines virtuellen Fahrzeugs erforderlichen Parameterdaten verwaltet. Zudem stellt es ein robustes Engineering zu einem frühen Zeitpunkt im Entwicklungszyklus sicher, bei dem das Datenmanagement auf jeder Ebene einfach, zugänglich und nachvollziehbar bleibt. Darüber hinaus ermöglicht die App eine qualitäts- und reifegradgeprüfte sowie versionskontrollierte Verwaltung von Technologiedaten.

VIRTO.MODEL dient der Verwaltung von Steuergerätesoftware und Simulationsmodellen, die in virtuelle Fahrzeuge integriert werden sollen. Die Anwendungssoftware sorgt dafür, dass Fahrzeugsoftware unkompliziert, offen und verständlich integrierbar ist und die richtige Software zur richtigen Zeit verwendet wird. Zudem wird die zentrale Verwaltung von Software und Simulationsmodellen ermöglicht.

VIRTO.BUILD vereinfacht den vollautomatischen Aufbau eines virtuellen Fahrzeugs und reduziert den Aufwand für die notwendige, aber zeitintensive Erstellung nachvollziehbarer Fahrzeugmodelle. Zudem können Fahrzeuge automatisierbar erstellt sowie die Qualitätsbewertung und die Freigabe mit nachvollziehbaren Daten und Software durchgeführt werden.

In VIRTO.FLEET werden alle Konfigurationen von virtuellen Fahrzeugderivaten verwaltet. Die App stellt neben einem virtuellen Fuhrpark, der Simulationsmodelle für jedermann zugänglich macht, auch eine umfängliche virtuelle Flottendatenbank bereit.

VIRTO.SCENE ist eine durchsuchbare, nachvollziehbare und versionskontrollierte Szenariendatenbank, die der Speicherung und Verwaltung von Testszenarien und deren Bestandteilen dient. Die App reduziert Doppelarbeit und stellt sicher, dass virtuelle Detektionsereignisse robust, einfach zu erstellen und zugänglich sind.

VIRTO.TEST ermöglicht die Verwaltung und Durchführung von virtuellen Testkampagnen. Die App beschleunigt CI/CD sowie die Automatisierung der virtuellen Fahrzeugentwicklung und senkt so bei robusten und zuverlässigen Simulationsergebnissen Zeit, Aufwand und Kosten. Sie verwendet intelligentes Scheduling, um Szenarien und Modelle zu kombinieren und sie über einen automatisierbaren Prozess auf die Simulations-Toolchain und die benötigten Ressourcen zu verteilen.

Mit VIRTO.RESULT werden Testergebnisse und deren Erstellung gespeichert und verwaltet. Indem alle Beteiligten Einblick in die Ergebnisse erhalten, werden auch hier Doppelarbeit und Kosten reduziert. Die App analysiert Ergebnisse und ermöglicht eine „Key Performance Indicator“-Bewertung auf benutzerkonfigurierbaren Dashboards.

VIRTO ist als „virtueller Helfer“ konzipiert, der Fahrzeugentwickler dabei unterstützt, die Durchgängigkeit im virtuellen Fahrzeugentwicklungsprozess sicherzustellen und die virtuelle Fahrzeugentwicklung entsprechend moderner Software-Workflows zu skalieren. Somit werden auch weniger erfahrene Anwender durch die Bereitstellung von Simulationsmöglichkeiten für tägliche Tests unterstützt.

Weitere Informationen unter www.meetvirto.com.

Nachdem IPG Automotive 2022 beim TOP 100 Innovationswettbewerb den zweiten Platz erzielte, erhält der Spezialist für den virtuellen Fahrversuch nun wiederholt das TOP 100-Siegel. Somit gehört das Unternehmen auch bei seiner zweiten Teilnahme am Wettbewerb zur Riege mittelständischer Top-Innovatoren.

Als Ausgründung eines KIT-Projektes 1984 ins Leben gerufen, entwickelt das mittelständische IT-Unternehmen Simulations- und Testlösungen für den virtuellen Fahrversuch, die international im Fahrzeugentwicklungsprozess eingesetzt werden. Virtuelle Prototypen ermöglichen es dabei, den Ansatz des Automotive Systems Engineering zu verfolgen, während neue Fahrzeugkomponenten und -funktionen entwickelt, getestet und abgesichert werden.

„Seit Firmengründung ist es unser Ziel, innovative Lösungen zu entwickeln, die die Zukunft im Bereich Mobilität und Fahrzeugentwicklung mitbestimmen“, umreißt President und Chief Executive Officer Steffen Schmidt das Leitmotiv der inzwischen mehr als 400 Mitarbeitenden. „Um aktuelle Trends im Entwicklungsprozess abzudecken und zu treiben, arbeiten wir deswegen stetig an einer kontinuierlichen Weiterentwicklung unseres Lösungsportfolios. Aktuell beschäftigen wir uns beispielsweise intensiv mit der Demokratisierung der Fahrzeugentwicklung, bei der Simulation auch für Nicht-Experten nutzbar wird.“

Die wiederholte Auszeichnung freut den Leiter des Unternehmens: „Erneut zu den TOP 100 zu gehören zeigt, dass unser Unternehmen zukunftsgerichtet ist. Indem wir stetig als Innovationstreiber agieren, begegnen wir künftigen Herausforderungen optimal. Sei es im Bereich der Fahrzeugentwicklung oder bei der Optimierung interner Prozesse – wir versuchen, die Zukunft bewusst innovativ zu gestalten.“

TOP 100: Der Wettbewerb
Kernstück des Innovationswettbewerbs TOP 100 ist ein wissenschaftliches Auswahlverfahren, bei dem Innovations-Indikatoren aus fünf Kategorien untersucht werden: Innovationsförderndes Top-Management, Innovationsklima, Innovative Prozesse und Organisation, Außenorientierung/Open Innovation und Innovationserfolg. Im Grundsatz geht es um die Frage, ob die Innovationen eines Unternehmens nur ein Zufallsprodukt darstellen oder aber systematisch geplant und damit in Zukunft wiederholbar sind. Ob und wie sich Neuheiten und Produktverbesserungen am Markt durchsetzen wird beim Wettbewerb besonders gewichtet.

Das Siegel wird in drei Größenklassen vergeben: bis 50, 51 bis 200 und mehr als 200 Mitarbeitende. Beworben hatten sich 2023, dem 30. Jubiläumsjahr des Innovationswettbewerbs, insgesamt 550 Mittelständler. 300 von ihnen waren erfolgreich und tragen nun das TOP 100-Siegel.

Bei der Preisverleihung am 23. Juni auf dem Deutschen Mittelstands-Summit in Augsburg wird Mentor Ranga Yogeshwar den Top-Innovatoren 2023 persönlich gratulieren.

Ziel der Zusammenarbeit von IPG Automotive und TraceTronic ist es, zwei Softwarelösungen enger zu verzahnen: CarMaker für den virtuellen Fahrversuch und die Automotive DevOps Platform für Testautomatisierung und -analyse. Die beiden Systeme werden als gemeinsame Plattform weiterentwickelt, um den wachsenden Anforderungen für Testprozesse softwaredefinierter Fahrzeuge bestmöglich zu begegnen.

Durch die nahtlose Integration der CarMaker-Produktfamilie in die Automatisierungstools von TraceTronic sind umfangreiche Funktionstests für die sicherheitsrelevanten ADAS-/AD-Systeme bereits im virtuellen Umfeld in großer Zahl durchführbar. Hierfür läuft der komplette Testprozess hochgradig automatisiert ab – beginnend bei der Planung über die Ausführung bis hin zur Auswertung von Testfällen.

Die Simulationen selbst werden mit hochgenauen virtuellen Prototypen in realistischen Szenarien und unter großer Wiederverwendbarkeit von Simulationsartefakten durchgeführt. Dies geschieht über verschiedene Testumgebungen hinweg in MIL-, SIL-, HIL- und VIL-Simulationen. Der optimierte Simulationskern minimiert die benötigten Ressourcen für groß angelegte Simulationsstudien und sorgt gleichzeitig für einen hohen Detailgrad für Tests mit Echtzeitsystemen.

Die integrierte Ausführungsverteilung verteilt Testaufträge für neue Fahrfunktionen vollautomatisch auf verfügbare Testressourcen – sowohl an HIL-Prüfstände als auch in hochskalierende, verteilte Systeme wie Clouds und High Performance Cluster. Frei konfigurierbare Testreports geben aussagekräftiges Feedback zu Änderungen im Softwarecode und unterstützen bei der detaillierten Fehleranalyse.

Mit der Durchgängigkeit des Testprozesses über alle Teststufen hinweg ist Continuous Testing, das kontinuierliche und entwicklungsbegleitende Testen, auch für komplexe und umfangreiche ADAS-/AD-Projekte möglich. Dies verkürzt unter anderem Release-Zyklen und beschleunigt die Entwicklung neuer Fahrfunktionen.

Die enge, kundenorientierte Zusammenarbeit beider Partner sorgt dafür, dass aktuellste Entwicklungen stetig in die aufgebaute Testplattform einfließen.

Über TraceTronic
TraceTronic unterstützt Unternehmen der internationalen Automobil- und Zuliefererindustrie mit Softwareprodukten und innovativen Lösungen zur Entwicklung und Absicherung komplexer eingebetteter Systeme in Fahrzeugen. Mit neuesten Technologien und Methoden sowie der durchgängigen Software-Toolkette werden nachhaltige Lösungen zum vollautomatisierten Testen von Steuergerätesoftware auf unterschiedlichen Plattformen entworfen und nahtlos in bestehende Prozessketten integriert. Die Tools ECU-TEST, TRACE-CHECK und TEST-GUIDE sowie die auf der Toolkette basierende Automotive DevOps Platform werden weltweit eingesetzt.
www.tracetronic.de