Java-Kundenbericht

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Java übernimmt das Steuer

Perrone Robotics, Hersteller von Robotik- und Automatisierungssystemen, bietet ein Java-basiertes System zum Test der heutigen neuen Unfallvermeidungstechnologien an. Von Philip J. Gill

 

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Bei JavaOne wird Paul Perrone über automatisierte Fahrzeugtests sprechen, die mithilfe von Java durchgeführt werden.

Früher war es der Stoff für Science-Fiction-Geschichten, heute wartet es gleich um die Ecke: Das fahrerlose Auto scheint mittlerweile unabwendbar zu sein, zumal immer mehr Autohersteller ihre Fahrzeuge mit unterschiedlichen Unfallvermeidungssystemen ausstatten. Die neuen Sicherheitssysteme tragen Namen wie “Bremseinleitung bei drohendem Aufprall,” “Dynamische Bremsunterstützung,” “Autonome Notbremsung” und “Adaptive Geschwindigkeitsregelung” und können bevorstehende Kollisionen erfassen. Sie geben daraufhin ein Art Signal aus und verlangsamen das Fahrzeug bzw. bremsen es ab, bevor die meisten Fahrer überhaupt reagieren können.

Wenngleich es keinen Zweifel am Nutzen derartiger Systeme gibt, gab es bisher keine Möglichkeit, ihre Leistungsfähigkeit umfassend zu testen. Aus diesem Grund hat das US-amerikanische Verbraucherschutzinstitut „Insurance Institute for Highway Safety“ (IIHS) Perrone Robotics mit der Entwicklung eines solchen Systems beauftragt: dem Testsystem für Autonome Fahrzeuge (AVTS). Das AVTS, das vollständig in Java geschrieben wurde, wird zur unabhängigen Prüfung der Sicherheit dieser Unfallvermeidungssysteme eingesetzt.

 Bei DAK handelt es sich um ein System ... das in das Fahrzeug installiert wird, um Fahraktionen besser wiederholbar zu machen, als mit einem menschlichen Fahrer.  

– Paul Perrone

“Viele der heutigen Fahrzeuge sind mit Systemen zur ‘Bremseinleitung bei drohendem Aufprall’ und anderen Funktionen ausgestattet”, erklärt Paul Perrone, Gründer und CEO des Unternehmens aus Charlottesville, Virginia (USA). “Bisher gab es für die IIHS aber keine richtige Möglichkeit zu testen, wie gut diese Technologien in realen Situationen und bei hohen Geschwindigkeiten funktionieren.”

“Unser Unternehmen hat Anfang 2013 mit der Entwicklung eines solchen Systems begonnen und hat mittlerweile Phase 1 des Vertrags abgeschlossen. Diese umfasste die Lieferung eines vollständigen Systems, einschließlich eines Ziel-Roboterfahrzeugs und eines Kits zur automatischen Steuerung (DAK) für den Einsatz durch die IIHS”, erläutert Perrone.

Reale Bedingungen

Die IIHS mit Sitz in Arlington, Virginia (USA) ist eine unabhängige, gemeinnützige Wissenschafts- und Bildungsforschungsorganisation, die die Öffentlichkeit über die Sicherheit auf Highways und im Fahrzeug informiert. Das 2001 gegründete Unternehmen Perrone Robotics bietet Robotik- und Automatisierungsanwendungen an, die mit ihrer vollständig auf Java basierenden MAX-Softwareplattform und dem Max-Toolkit entwickelt werden. Für das IIHS-Projekt verwendete Perrone Robotics das MAX-UGV-Framework, das ursprünglich als Grundlage für die beiden mobilen Robotikelemente des AVTS für die DARPA Grand Challenge 2005 entwickelt wurde.

Perrone Robotics
Perrone Robotics

Website: perronerobotics.com
Standort: Charlottesville, Virginia (USA)
Branche: Technologie
Oracle Produkte: Java Development Kit (JDK) 6.1

Die IIHS sei zwar weder die erste noch die einzige Organisation, die unabhängige Tests für diese neuen Sicherheitssysteme entwickele, erklärt Perrone, aber sie habe ihre eigenen spezifischen Kriterien. “Die IIHS wollte, dass das AVTS unter gewöhnlichen Fahrbedingungen bei Geschwindigkeiten bis zu 90 km/h eingesetzt werden kann”, erläutert Perrone, “und das System sollte nicht die Prozessoren, die Software oder das Navigationssystem des getesteten Fahrzeugs beeinträchtigen.”

Das AVTS von Perrone Robotics ist eine Kombination aus Hardware und Software. Die Hardware umfasst einen robusten PC und ein DAK. “Bei DAK handelt es sich um ein System, bestehend aus Sensoren, Aktoren und Steuerungshardware, das in das Fahrzeug installiert wird, um Fahraktionen besser wiederholbar zu machen, als mit einem menschlichen Fahrer”, erläutert Perrone.

  Java stellt seit 2001 die Grundlage für unsere MAX-Kernsoftware für Robotik und Automatisierung dar.  

– Paul Perrone

“Die AVTS-Software verwendet Java auf jeder Systemebene: von der niedrigeren Hardwaresteuerung in sicherheitskritischen Systemen, über die Routenplanung und Navigation, bis hin zur Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) für Testkonfiguration und -steuerung”, sagt Perrone.

Die IIHS beabsichtigt, das AVTS auf zwei geschlossenen Strecken zu verwenden: seiner aktuellen Outdoor-Strecke und einer neuen Indoor-Strecke, die derzeit gebaut wird. Die erste Testphase des AVTS sei im Mai 2014 geliefert und erfolgreich getestet worden, erklärt Perrone und fügt hinzu: “Die Verwendung des Systems wird jetzt weiter ausgebaut”.

Perrone ist ein langjähriger Java-Entwickler, der Java bereits seit fast zwei Jahrzehnten zur Entwicklung von Unternehmenssystemen sowie von Robotik- und Automatisierungssystemen einsetzt. Er erklärt, dass Robotik- und Automatisierungsprojekte traditionell eine Vielzahl nichtstandardkonformer, niedrigerer Programmiersprachen eingesetzt haben, die für ein bestimmtes Betriebssystem oder eine Zielhardware entwickelt wurden. “Um diese hoch spezialisierten Sprachen verwenden zu können, ist eine Anlaufzeit zum Erlernen der Syntax erforderlich. Außerdem verfügen sie oft über eine begrenzte Portabilität, Skalierbarkeit und wenige andere Tools zur Unterstützung”, erklärt er. “Dadurch muss man jedes Mal bei Null beginnen.”

Durch den Einsatz von Java in der Robotik werden die Karten aber völlig neu gemischt.

“Java stellt seit 2001 die Grundlage für unsere MAX-Kernsoftware für Robotik und Automatisierung dar”, erläutert Perrone. “Tatsächlich ist Java eine höhere Programmiersprache und stellt heutzutage die meist verbreitete Programmiersprache weltweit dar. Sie verfügt außerdem über eine Vielzahl an verfügbaren Komponenten und Tools. Und da Java auf einer Java Virtual Machine läuft, können Java-Anwendungen leicht von einer Hardwareplattform und von einem Betriebssystem auf ein anderes portiert werden, ohne jedes Mal eine neue Anwendung schreiben zu müssen. Dadurch werden die Portabilität gefördert, vorhandene Tools und Fachwissen unterstützt, die Kosten gesenkt und die Markteinführung beschleunigt.” 

Fotografien von Pat Jarett/Getty Images


Über den Autor

Philip J. Gill ist ein Autor aus San Diego, der die Entwicklung von Java-Technologien seit beinahe 20 Jahren verfolgt.