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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von Kollisionssituationen oder kollisionsnahen Situationen zwischen einem Testfahrzeug und einem Kollisionsobjekt sowie eine Einrichtung zur Funktionsprüfung eines Fahrerassistenzsystems.
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Aus der
DE 198 02 590 C2 ist eine Einrichtung zur Durchführung von Stoßversuchen an Prüfkörpern bekannt. Ein Fahrzeug wird mit einem Seil verbunden und durch Ziehen an dem Seil wird das Fahrzeug in Richtung eines ortsfest angeordneten Hindernisses gezogen, um mit diesem zu kollidieren. Es kann auch vorgesehen sein, dass an diesem Seil mehrere Koppelelemente zum Anbringen von Prüfkörpern angeordnet sind und diese alle durch Ziehen an dem Seil in eine gleiche Richtung bewegt werden.
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Bei der Erprobung vorausschauender Sensorsysteme für Fahrzeuganwendungen, beispielsweise Fahrerassistenzsysteme zur Unfallfrüherkennung oder dergleichen, werden derzeit Versuchsanordnungen eingesetzt, bei denen überwiegend Testfahrzeuge auf stehende ortsfeste Hindernisse auffahren. Auffahrten auf bewegte Hindernisse erfordern in der Regel ein „Targetfahrzeug”, welches vor dem zu erprobenden Testfahrzeug herfährt und eine variable Differenzgeschwindigkeit einhält. Die Fahrtrichtung des testenden Fahrzeugs und des „Targetfahrzeugs” ist bei diesen Versuchen identisch. Versuche mit entgegengesetzten Fahrtrichtungen erfordern auf dem „Targetfahrzeug” in der Regel einen Ausleger, auf dem das Kollisionsobjekt befestigt ist. Relativposition und Relativgeschwindigkeit des Testfahrzeugs und des Kollisionsobjekts werden bei diesen Versuchen mittels satellitengestüzter Positionserkennung, insbesondere GPS (Global Positioning System) oder D-GPS ermittelt. Die Messgenauigkeit hängt dabei sehr stark von der Qualität der verfügbaren GPS-Signale ab. Darüber hinaus werden diese Signale nur in einem Zeittakt von 100 ms dargestellt, was die Genauigkeit der Messung ebenfalls beeinträchtigen kann. Eine Auswertung der Messdaten erfordert eine hochpräzise Synchronisation dieser Messdaten aus dem Testfahrzeug und dem Kollisionsobjekt. Daher ist bei diesen Tests bei beiden zu kollidieren Einheiten die Verwendung von hochpräziser Sensorik zu Positionsermittlung zwingend erforderlich. Im Falle eines Auslegerfahrzeugs, welches das Kollisionsobjekt an einem Ausleger trägt, kann eine derartige Sensorik nur schwer untergebracht werden, da sie beim Anprall zerstört oder zumindest in ihrer Funktion beeinträchtigt werden kann. Da derartige Systeme auch relativ teuer sind, ist dies nicht zuletzt deswegen unerwünscht. Darüber hinaus ist ein weiterer nachteiliger Einflussfaktor dadurch gegeben, dass abhängig vom Fahrkönnen der Testfahrer in dem realen Testfahrzeug die gefahrenen Trajektorien nicht bei jedem Fahrversuch gleich sind, sondern gewissen Schwankungen unterliegen. Auch dies beeinträchtigt die Reproduzierbarkeit von Tests.
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Aus der
DE 102 97 004 T5 ist eine Fahrzeugcrashtestvorrichtung bekannt. Diese umfasst eine Schleppvorrichtung, die ein Seil aufweist. An diesem Seil kann ein Schleppdraht
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Aus der
DE 23 32 212 A1 ist ein Verfahren zur Durchführung von Stoßversuchen von Kraftfahrzeugen bekannt. Die beiden sich stoßenden Wagen sind lösbar an den beiden, sich in entgegengesetzten Richtungen bewegenden und längs der Gleise gespannten Trums eines endlosen Seils, oder an einem Seil, dass an beiden Enden der Haspeltrommel angebracht ist, befestigt.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2004 045 606 A1 eine Einrichtung bei einem Verfahren zur Beeinflussung der Fahrtrajektorien von Automobilen bekannt. In diesem Zusammenhang sollen auch ACC-Systeme getestet werden.
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Darüber hinaus ist aus der
JP 2005 043 141 A eine Fahrzeugtestvorrichtung bekannt, mit welcher Kollisionen von Fahrzeugen getestet werden können. Die Anlage umfasst Seilzugvorrichtungen, mit welchen die Fahrzeuge verbunden und gekoppelt sind.
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Des Weiteren ist aus der
JP 2002 303 562 A eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche bekannt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit welcher bzw. mit welchem die Reproduzierbarkeit von zu testenden Kollisionen oder Beinahe-Kollisionen verbessert werden kann und darüber hinaus dies aufwandsärmer erfolgen kann. Darüber hinaus soll eine Einrichtung ermöglicht werden, welche die Funktionsprüfung eines Fahrerassistenzsystems aufwandsärmer und leichter reproduzierbar ermöglicht.
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Diese Aufgaben werden durch die Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1, einer Einrichtung gemäß dem Anspruch 9, und einem Verfahren gemäß dem Anspruch 10 gelöst.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen von Kollisionen zwischen einem Testfahrzeug und einem Kollisionsobjekt umfasst eine Koppeleinrichtung. Das Testfahrzeug und das Kollisionsobjekt sind durch diese Koppeleinrichtung gekoppelt und das Bewegen des Kollisionsobjekts ist zumindest zeitweise über die Koppeleinrichtung an die Bewegung des Testfahrzeugs gekoppelt. Zur Kollisionserzeugung oder einer Beinahe-Kollision zwischen dem Testfahrzeug und dem Kollisionsobjekt sind beide bewegbar, insbesondere sind beide bewegt. Es kann somit eine Vorrichtung geschaffen werden, welche in einfacher und aufwandsarmer Weise die exakte Reproduzierbarkeit von Tests im Hinblick auf Kollisionen oder Beinahe-Kollisionen ermöglicht. Es ist nicht mehr erforderlich, dass aufwendige Positionsermittlungsvorrichtungen in dem Testfahrzeug und dem Kollisionsobjekt vorgesehen sein müssen. Durch die Vorrichtung kann somit auch bei aufeinander zubewegten Elementen, welche beide sich bewegen, eine hocheffiziente Testmöglichkeit geschaffen werden.
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Die Koppeleinrichtung umfasst eine Seilzuganlage. Das Testfahrzeug und das Kollisionsobjekt sind mit einem Zugseil der Seilzuganlage verbunden, wobei über das Zugseil die Bewegung des Testfahrzeugs auf das Kollisionsobjekt übertragbar ist. Vorzugsweise ist somit eine Vorrichtung gegeben, bei welcher mittels einer Seilzuganlage das Kollisionsobjekt abhängig von der Bewegung des Testfahrzeugs bewegbar ist, wobei das Kollisionsobjekt mittels der Seilzuganlage geradlinig mit frei wählbarer Kollisionsrichtung auf das fahrende Testfahrzeug zubewegbar ist.
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Vorzugsweise ist das Zugseil mit beiden Enden mit dem Kollisionsobjekt verbunden. Es wird somit quasi eine geschlossene Seilanordnung bereitgestellt, wodurch die Bewegungsübertragbarkeit und die Richtungsorientierung und somit die Richtungsvorgabe für die Bewegung des Kollisionsobjekts besonders einfach und präzise erfolgen kann.
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Vorzugsweise umfasst die Koppeleinrichtung zumindest eine Umlenkeinheit für das Zugseil. Insbesondere ist eine Umlenkeinheit als Umlenkrolle ausgebildet.
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Durch derartige Ausgestaltungen der Koppeleinrichtung mit Umlenkeinheiten und dem Zugseil lassen sich verschiedenste Gegebenheiten aufbauen, so dass unterschiedlichste Szenarien im Hinblick auf Kollisionsrichtungen und Kollisionsorte oder entsprechende Beinahe-Kollisionen des Testfahrzeugs und des Kollisionsobjekts erfolgen können.
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Das Testfahrzeug ist über ein Hilfsseil mit dem Zugseil verbunden. Insbesondere dann, wenn das Zugseil einstückig ist und an beiden Enden lediglich mit dem Kollisionsobjekt verbunden ist, kann eine derartige Anbindung besonders vorteilhaft sein. Das Zugseil muss nicht explizit getrennt werden, so dass die Bewegungsübertragung nicht eingeschränkt wird. Darüber hinaus lässt sich über ein derartiges Hilfsseil eine besonders geeignete Anbindung des Zugseils an das Testfahrzeug erreichen, wodurch auch besonders geeignete Anbindungsstellen vorgesehen sein können. Dies ist insbesondere im Hinblick auch auf die gewünschte Bewegung des Testfahrzeugs vorteilhaft.
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Vorzugsweise ist die Koppeleinrichtung so ausgebildet, dass zumindest im Kollisionsfall das Testfahrzeug und das Kollisionsobjekt die gleiche Geschwindigkeit aufweisen. Dies ist insbesondere dann im Wesentlichen gegeben, wenn die Bewegung des Testfahrzeugs über die Seilzuganlage, insbesondere das Zugseil und das Hilfsseil, direkt auf das Kollisionsobjekt übertragen werden kann.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Koppeleinrichtung so ausgebildet ist, dass zumindest im Kollisionsfall das Testfahrzeug und das Kollisionsobjekt unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen. Dadurch lassen sich auch sehr variable Kollisionsfälle generieren, wodurch auch geschwindigkeitsabhängige Fragestellungen reproduzierbar nachvollzogen werden können. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Koppeleinrichtung eine Freilaufvorrichtung aufweist, über welche es möglich ist, die Bewegungen des Testfahrzeugs und des Kollisionsobjekts zu entkoppeln, so dass nach einem gekoppelten Zustand und einer bereits erfolgten Bewegungsübertragung von dem Testfahrzeug auf das Kollisionsobjekt dieses dann vor dem eigentlichen Kollisionsfall von der Bewegung des Testfahrzeugs entkoppelt werden kann und somit dann beispielsweise situationsabhängig langsamer oder schneller werden kann und dadurch im Kollisionsfall eine unterschiedliche Geschwindigkeit zum Testfahrzeug aufweist.
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Vorzugsweise weist das Testfahrzeug eine die Umgebung des Fahrzeugs erfassende Sensorik auf. Es kann dann auch eine Überprüfung dahingehend erfolgen, ob diese Sensorik richtig arbeitet und die Gegebenheiten in der Umgebung des Testfahrzeugs richtig erkennt. Gerade dann, wenn das Testfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem ausgestattet ist, welches beispielsweise abhängig von den detektierten Umgebungsinformationen eine Warnung an den Fahrzeugführer und/oder einen automatischen Eingriff in das Fahrverhalten durchführen soll, ist dies vorteilhaft. Gerade bei Fahrerassistenzsystemen, welche beispielsweise zur Unfallfrüherkennung (Pre-Crash-Systeme) ausgeführt sind, kann dies zu einen wesentlich verbesserten Testen dieser Systeme führen.
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Selbstverständlich kann das Fahrerassistenzsystem ganz allgemein so ausgebildet sein, dass es abhängig von Umgebungsinformationen warnt und/oder automatisch in das Fahrverhalten eingreift. Darunter können somit auch ACC (Adaptive Cruise Control-Systeme), Spurhaltungssysteme und dergleichen gefasst werden.
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Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Funktionsprüfung eines Fahrerassistenzsystems umfasst ein Testfahrzeug, welches zumindest ein Fahrerassistenzsystem aufweist, das eine die Umgebung des Fahrzeugs erfassende Sensorik aufweist. Die Einrichtung umfasst darüber hinaus eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen von Kollisionen zwischen einem Testfahrzeug und einem Kollisionsobjekt oder eine vorteilhafte Ausgestaltung davon. Vorausschauende Fahrerassistenzsysteme können dadurch äußerst präzise reproduzierbar getestet werden und ihre Funktionalität bei unterschiedlichsten Verkehrssituationen, in denen es zu Kollisionen kommen kann, können erprobt werden.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Durchführen von Kollisionen zwischen einem Testfahrzeug und einem Kollisionsobjekt wird das Testfahrzeug und das Kollisionsobjekt durch eine Koppeleinrichtung gekoppelt und das Bewegen des Kollisionsobjekts wird zumindest zeitweise über die Koppeleinrichtung an die Bewegung des Testfahrzeugs gekoppelt. Zur Kollisionserzeugung werden das Testfahrzeug und das Kollisionsobjekt beide bewegt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung und als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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2 eine schematische Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Durchführen von Kollisionen zwischen einem Testfahrzeug 2 und einem Kollisionsobjekt 3 gezeigt. Das Testfahrzeug 2 ist ein reales Fahrzeug und wird während des Tests durch einen realen Fahrer geführt.
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Das Kollisionsobjekt 3 kann in vielfältiger Weise ausgebildet sein und beispielsweise einen beliebigen Verkehrsteilnehmer, beispielsweise einen Fußgänger, einen Radfahrer, einen Motorradfahrer oder ein weiteres zweispuriges Fahrzeug darstellen. Vorzugsweise ist dieses Kollisionsobjekt 3 auf einem nicht dargestellten fahrbaren Träger montiert. Das Kollisionsobjekt kann aber auch ein Tier, ein Verkehrszeichen oder einen Baum etc. symbolisieren.
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Das Testfahrzeug 2 und das Kollisionsobjekt 3 sind durch eine Koppeleinrichtung 4 gekoppelt. Die Koppeleinrichtung 4 umfasst ein Zugseil 5, welches mit seinen Enden 6 und 7 beidseits beziehungsweise an gegenüber liegenden Seiten mit dem Kollisionsobjekt 3 und/oder dem Ausleger verbunden ist. Die Koppeleinrichtung 4 umfasst darüber hinaus Umlenkeinheiten 8 und 9, welche als Umlenkrollen ausgebildet sind. Die Umlenkeinheiten 8 und 9 sind auf Trägereinheiten 10 und 11 angeordnet und können so einerseits mechanisch stabil positioniert werden und andererseits kann dadurch die lokale Befestigung, beispielsweise auf einer Fahrbahn eines Testgeländes erfolgen.
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Darüber hinaus kann durch diese Ausgestaltung auch eine mobile Anbringung vorgesehen sein, so dass unterschiedlichste Szenarien und somit unterschiedlichste Ausgestaltungen der Koppeleinheit 4 einfach und schnell montiert beziehungsweise umgebaut werden können. Das Fahrzeug 2 ist über ein Hilfsseil 12 mit dem Zugseil 5 verbunden, wobei das Hilfsseil 12 an dem Heck des Fahrzeugs 2 befestigt ist.
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Durch die Koppeleinrichtung 4 ist die Bewegung des Kollisionsobjekts 3 an die Bewegung des Testfahrzeugs 2 gekoppelt, wobei hier insbesondere eine direkte Bewegungsübertragung vorgesehen ist.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel bewegt sich das Fahrzeug 2 von links nach rechts, was durch die Pfeildarstellung angedeutet ist, wodurch sich diese Bewegung über das Hilfsseil 12 und das Zugseil 5 auch auf das Kollisionsobjekt 3 überträgt, welches sich gemäß der Anordnung und Ausgestaltung der Koppeleinrichtung 4 gemäß der Pfeildarstellung in entgegengesetzter Richtung zum Fahrzeug 2 bewegt. Die Fortbewegungsrichtungen des Testfahrzeugs 2 und des Kollisionsobjekts 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel entgegengerichtet und die Kollisionsrichtung ist somit parallel zu diesen beiden Bewegungsrichtungen. Es wird bei der in 1 gezeigten Ausführung somit quasi ein Frontalzusammenstoß durchgeführt. Vor dem Kollisionsfall bewegen sich somit sowohl das Testfahrzeug 2 als auch das Kollisionsobjekt 3.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist durch die Koppeleinrichtung 4 eine Ausgestaltung realisiert, bei der zumindest im Kollisionsfall das Testfahrzeug 2 und das Kollisionsobjekt 3 die gleiche Geschwindigkeit aufweisen.
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Darüber hinaus umfasst das Testfahrzeug 2 ein Fahrerassistenzsystem 13 mit einer Detektoreinheit 14, welche zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs 2, insbesondere im Vorfeld des Fahrzeugs 2, ausgebildet ist.
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Es kann somit auch eine Einrichtung zur Funktionsprüfung dieses Fahrerassistenzsystems 13 ermöglicht werden und dabei reproduzierbar getestet werden, ob das Fahrerassistenzsystem 13 in spezifischen Situationen richtig reagiert. Gerade dann, wenn das Fahrerassistenzsystem 13 beispielsweise als Unfallfrüherkennungs-System ausgebildet ist, kann mit dieser Ausgestaltung in 1 ein hocheffektives Testsystem bereitgestellt werden.
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In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 gezeigt. Bei dieser Ausführung sind neben den Umlenkeinheiten 8 und 9 weitere Umlenkeinheiten 15 und 16 vorgesehen. Gemäß der Pfeildarstellung sind somit die Fahrtrichtungen des Fahrzeugs 2 und des Kollisionsobjekts 3 nicht parallel, sondern in einem Winkel zueinander orientiert. Durch diese Ausgestaltung kann der Seitenaufprall des Fahrzeugs 2 an dem Kollisionsobjekt 3 oder der Seitenaufprall des Kollisionsobjekts 3 an dem Fahrzeug 2 nachvollzogen werden. Bei dieser Ausführung ist somit im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 1 die Kollisionsrichtung lediglich parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 2 oder des Kollisionsobjekts 3, nicht aber parallel zu dem Testfahrzeug 2 und dem Kollisionsobjekt 3.
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Die in 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen können neben einer hochvariablen und flexiblen Ausgestaltung und mobilen Platzierung auch ortsungebunden angeordnet werden. Darüber hinaus können mit ihnen verschiedenste Prüfkörper beziehungsweise Kollisionsobjekte, welche auch unterschiedlichste Formgebungen und Massen aufweisen können, verwendet werden. Unterschiedlichste Geschwindigkeiten des Testfahrzeugs 2 und des Kollisionsobjekts 3 als auch unterschiedlich lange Annäherungswege können hiermit dargestellt und reproduziert werden.
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Es können auch Reichweitenuntersuchungen des Fahrerassistenzsystems 13, insbesondere der Detektoreinheiten 14, ermöglicht werden.
