OPINA ist ein umfassendes Ökosystem zur Entwicklung von Soft- und Hardwaremodulen für autonome Technologien. Es bietet Entwicklern die Möglichkeit, ihre Softwaremodelle für das Autonome Fahren zu testen. CARLA, eine Open-Source-Umgebung, ermöglicht die Analyse und Bewertung von realen Verkehrsszenarien. IGP TruckMaker hingegen überzeugt mit hochdynamischen Simulationsmöglichkeiten für Nutzfahrzeuge. Dank der ROS2-Brücke können beide Testumgebungen in Echtzeit mit anderen Applikationen kommunizieren und ermöglichen so eine effiziente Entwicklung und Testung von AD-Applikationen.
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Simulations- und Testumgebungen in OPINA kommunizieren mit ROS2-Brücke
Mit der Implementierung einer ROS2-Brücke hat OPINA Carla und IPG TruckMaker erweitert, um eine nahtlose Kommunikation zwischen den Simulations- und Testumgebungen und anderen AD-Anwendungen zu ermöglichen. Dadurch können AD-Applikationen auf der OPINA-Plattform in Echtzeit getestet werden, indem Daten über die ROS2-Brücke mit den Simulations- und Testprogrammen ausgetauscht werden. Diese Integration bietet die Möglichkeit, verschiedene Fahrzeuge, Sensorkonfigurationen, Simulationslandschaften und Wetterbedingungen in den Tests zu berücksichtigen.
Carla: Simulationswerkzeug mit anpassbaren Tageszeiten und Witterungsbedingungen
Carla ist eine Open-Source-Simulationssoftware, die speziell für autonome Fahrzeuge entwickelt wurde. Sie bietet eine fotorealistische Grafik-Engine, die eine präzise Darstellung von Verkehrsszenarien ermöglicht. Die Software enthält eine Vielzahl von vordefinierten Umgebungsmodellen mit Stadt- und Autobahnmerkmalen im ASAM-OpenDRIVE-Standard. Benutzer haben auch die Möglichkeit, eigene Umgebungsmodelle mit Hilfe der Unreal-Gaming-Engine zu erstellen und zu importieren. Mit Carla können Tageszeiten und Wetterbedingungen individuell angepasst werden, um realitätsnahe Simulationen zu ermöglichen.
Die Software bietet eine Auswahl an unterschiedlichen Fahrzeugtypen, die für Simulationen und Tests individuell zusammengestellt werden können. Dank der Integration der Unreal-Gaming-Engine können eigene Fahrzeug-Designs nahtlos integriert werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Fußgänger und Radfahrer in die Simulation einzufügen, um realitätsnahe Szenarien mit einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zu erstellen.
Das herausragende Merkmal des Simulators ist seine umfassende Unterstützung für die gängigen AD-Sensoren wie Lidar, Radar, RGB-Kamera, Tiefenkamera, GNSS, IMU und semantische Segmentierungskameras. Diese Sensoren können über eine Konfigurationsdatei den vordefinierten Fahrzeugen hinzugefügt werden. Zusätzlich ermöglicht der Scenario-Runner von Carla eine einfache Konfiguration und automatische Ausführung der Fahrszenarien.
IPG TruckMaker: Realistische Simulation von Fahrzeugdynamik und Manövrierbarkeit schwerer Nutzfahrzeuge
Im Gegensatz zum offenen Carla-System handelt es sich bei IPG TruckMaker um eine proprietäre MiL-Simulationssoftware, die speziell darauf ausgerichtet ist, die Fahrzeugdynamik und Manövrierbarkeit von schweren Nutzfahrzeugen äußerst realitätsnah abzubilden. Die physikalischen Modelle der Simulation lassen sich dabei in großem Umfang konfigurieren und anpassen.
Mit IPG TruckMaker können die einzelnen Komponenten von Fahrzeugen, wie zum Beispiel der Motor und der Antriebsstrang, flexibel konfiguriert und angepasst werden. Zusätzlich ermöglicht die Software die individuelle Gestaltung von Straßenlayouts und Umgebungsmodellen. Ähnlich wie in Carla können in IPG TruckMaker weitere Fahrzeuge, Fußgänger und eine Vielzahl von Verkehrsobjekten in die Simulation integriert werden. Ein besonderes Highlight der Software ist die dynamische Simulation von Verkehrsobjekten, die miteinander interagieren.
IPG TruckMaker bietet eine umfangreiche Auswahl an Sensormodellen für autonome Fahranwendungen, wie IMU, GNSS, Radar und Kamera. Besonders interessant ist das physikalische Modell von Lidar-Sensoren, das eine detaillierte Modellierung dieser Sensortechnologie ermöglicht. Anwender können ihre Softwaremodelle für das Autonome Fahren in einer virtuellen Umgebung testen und die Funktionalität ihrer Sensoren realitätsgetreu simulieren.
Mit Hilfe der Software können individuelle Steuerungsalgorithmen entwickelt und implementiert werden. Entwickler haben die Wahl zwischen der Verwendung von modellbasierten Entwurfswerkzeugen wie Matlab/Simulink oder der direkten Programmierung mit C/C++-Code. Besonders bemerkenswert ist die hohe Leistungsfähigkeit der C/C++-Implementierung, die einer Hardware-Implementierung auf einem Mikrocontroller nahekommt.
Entwicklung und Test von Softwaremodellen für das Autonome Fahren mit OPINA
CARLA und IPG TruckMaker sind zwei leistungsstarke Simulationswerkzeuge, die von OPINA entwickelt wurden, um Softwaremodelle für das Autonome Fahren zu entwickeln und zu testen. CARLA bietet eine beeindruckend realistische Simulation von Verkehrsszenarien mit verschiedenen Fahrzeug- und Umgebungsmodellen, während IPG TruckMaker sich auf die präzise Abbildung von Nutzfahrzeugen und die dynamische Simulation von Verkehrsobjekten konzentriert.
Die Verbindung von CARLA und IPG TruckMaker über eine ROS2-Brücke auf der OPINA-Plattform ermöglicht einen kontinuierlichen Datenaustausch in Echtzeit mit anderen AD-Anwendungen. Dadurch können Daten zwischen den Simulations- und Testumgebungen sowie anderen Applikationen ausgetauscht werden, was eine flexible und effiziente Entwicklung und Testung von AD-Applikationen ermöglicht.
Mit OPINA steht Entwicklern ein umfangreiches Werkzeug zur Verfügung, das eine große Auswahl an einstellbaren Parametern, Sensormodellen und Steuerungsalgorithmen bietet. Dies ermöglicht eine detaillierte Entwicklung und umfassende Testung von Softwaremodellen für das Autonome Fahren. Durch die Integration der Unreal-Gaming-Engine bietet OPINA zudem eine realistische und ansprechende grafische Darstellung von Verkehrsszenarien. Mit OPINA können Entwickler ihre Softwaremodelle unter verschiedenen Bedingungen testen und optimieren.
Die Plattform OPINA bietet Entwicklern und Testern von Softwaremodellen für das Autonome Fahren eine flexible und effektive Lösung. Mit den Simulationswerkzeugen CARLA und IPG TruckMaker können Anwender realistische Verkehrsszenarien und Nutzfahrzeuge simulieren und analysieren. Dadurch wird die Entwicklung und der Test von autonomen Fahranwendungen optimiert und beschleunigt.
