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Die Erfindung betrifft ein Kollisionsobjekt zur Überprüfung einer Sensorik und kollisionsvermeidender oder schadensmindernder Assistenzsysteme eines Fahrzeuges.
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Für die Entwicklung und zur Absicherung von Assistenzsystemen eines Fahrzeuges sind Kollisionsobjekte verwendbar, die insbesondere für eine Sensorik des Fahrzeuges als solche wahrnehmbar sind. Das Kollisionsobjekt ist in einer Ausführungsform als ein tafelähnliches zweidimensionales Schaumstoff-Hindernis ausgebildet, wobei dieses im Kollisionsfall überrollt und dadurch häufig zerstört wird. In einer weiteren Ausführungsform sind Traversen mit an diesen aufgehängten Attrappen verwendbar, wobei hierbei die Attrappe nur in eine Richtung bewegbar ist. Auch werden so genannte Ballon-Fahrzeuge als Kollisionsobjekte eingesetzt, wobei diese beispielsweise mit Luft befüllt sind und eine fahrzeugähnliche Form aufweisen. Hierbei besteht ein Auslegungskonflikt zwischen Weichheit und Steifigkeit des Ballon-Fahrzeuges. Das Ballon-Fahrzeug weist während einer Kollision eine stark federnde Wirkung auf, wodurch kein Abbau der Kollisionsenergie möglich ist und das Ballon-Fahrzeug nach der Kollision schwer kontrollierbare Bewegungen ausführt. Auch ist es möglich, dass so bezeichnete Feuerwehr-Sprungkissen als Kollisionsobjekt eingesetzt werden; diese besitzen zwar gute Dämpfungseigenschaften, können jedoch in ihrer Form von bildgebender Sensorik nicht als Fahrzeuge erkannt werden.
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Aus der
US 3 215 113 A ist ein Passagierfahrzeug bekannt, dass eine Rahmenstruktur aufweist, die aus einer Anzahl von druckluftgefüllten schlauchförmigen Elementen gebildet ist. Eine derartige Fahrzeugkonstruktion ist besonders leicht, schwimmfähig und Ressourcen schonend in der Herstellung. Die Rahmenstruktur wirkt aufgrund der druckluftgefüllten schlauchförmigen Elemente zudem Schock absorbierend, so dass ein derartiges Fahrzeug auch als Kollisionsobjekt zur Überprüfung einer Sensorik und kollisionsvermeidender oder schadensmindernder Assistenzsysteme eines Fahrzeugs verwendet werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kollisionsobjekt zur Überprüfung einer Sensorik und nachgeschalteter kollisionsvermeidender oder schadensmindernder Assistenzsysteme eines Fahrzeuges anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kollisionsobjekt zur Überprüfung einer Sensorik eines Fahrzeuges wird die Rahmenstruktur mit mindestens einem Hüllelement zu einem geschlossenen Körper ergänzt. Zudem weist das mindestens eine Hüllelement eine Anzahl von Öffnungen auf, die mittels Abdeckelementen verschließbar sind.
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Bei der Sensorik handelt es sich insbesondere um eine Sensorik von mindestens einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges.
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Dadurch, dass das Kollisionsobjekt mittels der Rahmenstruktur gebildet ist, ist in vorteilhafter Weise eine Versteifung und Formgebung erreicht, wobei das Kollisionsobjekt an sich trotz der Versteifung eine vorgebbare Weichheit aufweist.
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Darüber hinaus kann das Kollisionsobjekt mittels der umhüllten Rahmenstruktur realitätsnah als Fahrzeug ausgeführt sein, wodurch dieses von einer bildgebenden Sensorik des Fahrzeuges als solches erkennbar ist, wobei das Fahrzeug nach einer Kollision mit dem Kollisionsobjekt besonders vorteilhaft weitestgehend keine Beschädigungen aufweist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt eines Kollisionsobjektes,
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2 schematisch in perspektivischer Ansicht ein Fahrgestell mit an diesem angeordneten Kollisionsobjekten,
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3 schematisch in perspektivischer Ansicht ein Fahrgestell mit an diesem angeordneten Kollisionsobjekten in Form eines Fahrzeuges, und
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4 schematisch eine Seitenansicht eines Kollisionsobjektes in Form eines Fahrzeuges mit integrierter Antriebseinheit ohne Hüllelemente.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Kollisionsobjekt 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Das Kollisionsobjekt 1 dient insbesondere der Entwicklung und/oder der Überprüfung einer Sensorik, inklusive einer nachgeschalteten Auswertung und Aktorik, eines Fahrerassistenzsystems eines nicht näher dargestellten Fahrzeuges. Dabei soll das Kollisionsobjekt 1 von der Sensorik des Fahrzeuges vorzugsweise als Fahrzeug erfassbar sein.
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Das Kollisionsobjekt 1 weist eine Rahmenstruktur 2 auf, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 quaderförmig ausgeführt ist. Die Rahmenstruktur 2 ist vorzugsweise aus druckluftgefüllten schlauchförmigen Elementen 2.1 gebildet, die beispielsweise lösbar mittels Klettverschlusselementen miteinander verbindbar sind und somit die Rahmenstruktur 2 bilden. Dabei gibt die Rahmenstruktur 2 in vorteilhafter Weise die Form des Kollisionsobjektes 1 vor.
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Alternativ dazu kann die Rahmenstruktur 2 auch nur aus einem einzelnen druckluftgefüllten schlauchförmigen Element 2.1 gebildet sein, welches beispielsweise eine solche Form aufweist.
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Das schlauchförmige Element 2.1 oder die schlauchförmigen Elemente 2.1 ist bzw. sind beispielsweise aus Kautschuk gebildet, wobei bei Verwendung verschiedener Kautschuksorten Eigenschaften, wie z. B. Festigkeit und/oder Reißfestigkeit der schlauchförmigen Elemente 2.1, beeinflussbar sind.
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Die Rahmenstruktur 2 ist von mindestens einem Hüllelement 3, welches in der 1 nur teilweise dargestellt ist, umgeben. Dabei ist das jeweilige Hüllelement 3 vorzugsweise eine Plane, die der Form der Rahmenstruktur 2 entspricht. Beispielsweise besteht das Hüllelement 3 aus einem Kunststoff, wobei dieser so gewählt ist, dass das Hüllelement 3 widerstandsfähig, z. B. gegenüber Zerreißen und/oder Witterungseinflüssen, ausgeführt ist.
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Das Hüllelement 3 in Form der Plane ist über die Rahmenstruktur 2 gestülpt, so dass das Kollisionsobjekt 1 optisch als ein Körper erscheint. Vorzugsweise umhüllt das Hüllelement 3 die Rahmenstruktur 2 vollständig, das Hüllelement kann aber auch aus einzelnen Planen bestehen, welche fest mit der Rahmenstruktur 2 verbunden ist.
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Das durch die Rahmenstruktur 2 und das mindestens eine Hüllelement 3 gebildete Kollisionsobjekt 1 ist als solches mit Luft gefüllt, deren Druck dem Umgebungsdruck entspricht.
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Das mindestens eine Hüllelement 3 weist zumindest an einer Außenseite Öffnungen 3.2 auf, so dass die Luft, die sich in dem Hüllelement 3 befindet, bei einer Kollision des Kollisionsobjektes 1 mit dem Fahrzeug entweichen kann. Somit wird die Kollision zwischen Kollisionsobjekt 1 und Fahrzeug gedämpft. Im Vergleich zu einem elastischen Kollisionsobjekt bauen sich bei dem erfindungsgemäßen Kollisionsobjekt 1 wirkende Kräfte, die aus der Kollision resultieren, kontinuierlicher und gezielter auf.
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In einer möglichen Ausführungsform sind die Öffnungen 3.2 in dem Hüllelement 3 mittels Abdeckelementen 3.3 verschlossen, wobei die Abdeckelemente 3.3 ebenfalls aus einem Material des Hüllelementes 3 gebildet sein können. Dabei kann vorgesehen sein, jede der Öffnungen 3.2 oder nur eine vorgegebene Anzahl von Öffnungen 3.2 jeweils mit einem separaten Abdeckelement 3.3 zu verschließen. Durch die Anzahl der Öffnungen kann die Dämpfungswirkung bei einer Kollision eingestellt und der Energieabbau gezielt beeinflusst werden.
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In 2 ist ein Fahrgestell 4, auch unter der Bezeichnung Chassis bekannt, in perspektivischer Ansicht dargestellt. Das Fahrgestell 4 verfügt in diesem Beispiel über anzahlmäßig vier Räder 4.1, wodurch das Fahrgestell 4 bewegbar, vorzugsweise fahrbar, ist. Ferner weist das Fahrgestell 4 eine Deichsel 4.2 auf, die beispielsweise mit einem Lenkkranz der Vorderachse 4.3 des Fahrgestelles 4 verbunden ist. Somit ist das Fahrgestell 4 in besonders vorteilhafter Weise bewegbar und lenkbar.
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An dem Fahrgestell 4 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 jeweils an einer Seite ein Kollisionsobjekt 1 angeordnet, insbesondere form-, kraft- und/oder stoffschlüssig befestigt, wobei ein Kollisionsobjekt 1 mit und ein Kollisionsobjekt 1 ohne Hüllelement 3 dargestellt ist. Beispielsweise sind die Kollisionsobjekte 1 lösbar mittels Klettverschlusselementen an dem Fahrgestell 4 zumindest kraft- und/oder formschlüssig befestigbar. Vorzugsweise sind die Kollisionsobjekte 1 so an dem Fahrgestell 4 anordbar, dass zumindest in Kollisionsrichtung ein oder mehrere Kollisionsobjekte 1 angeordnet sind. Dabei kann das Fahrgestell 4 mit angeordneten Kollisionsobjekten 1 als Kollisionseinheit 5 bezeichnet werden.
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Das Fahrgestell 4 mit an diesem angeordneten Kollisionsobjekten 1 als Kollisionseinheit 5 kann beispielsweise mittels einer an der Deichsel 4.2 befestigten Zugvorrichtung, z. B. mittels eines Seiles, gezogen und somit bewegt werden. In einer möglichen Ausgestaltung der Kollisionseinheit 5 kann diese auch eine Bremsvorrichtung aufweisen, wodurch die Kollisionseinheit 5 in vorteilhafter Weise auch abbremsbar ist. Dadurch ist es möglich, Verkehrssituationen realitätsnah nachzustellen und somit die Sensorik und kollisionsvermeidende oder schadensmindernde Assistenzsysteme des Fahrzeuges zu überprüfen.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform einer Kollisionseinheit 5' in perspektivischer Ansicht dargestellt.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind die Rahmenstrukturen 2' der einzelnen miteinander verbundenen Kollisionsobjekte 1' so ausgebildet, dass die Kollisionseinheit 5' die Form eines Fahrzeuges aufweist. Die Kollisionseinheit 5' umfasst vier Kollisionsobjekte 1', die so ausgebildet und aneinander befestigt sind, dass eine Fahrzeugform gebildet ist. Dazu sind an einer Kollisionseinheit gemäß 2 jeweils ein vorderes und ein hinteres näherungsweise quaderförmiges Kollisionsobjekt 1' mit Hüllelementen 3' befestigt. Die oberen schlauchförmigen Elemente 2.1' sind nicht von einem oder mehreren Hüllelementen 3' umgeben.
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Die Rahmenstrukturen 2 der Kollisionsobjekte 1' sind alternativ an einem in 4 gezeigten angetriebenen und gelenkten Fahrgestell 4' angeordnet, so dass die Kollisionseinheit 5' gemäß 3 fahrbar sowie besonders bevorzugt lenkbar ist.
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Die in 4 gezeigte Kollisionseinheit 5' ist gemäß 3 ausgebildet, wobei die Kollisionseinheit 5' ohne Hüllelemente 3 in einer Seitenansicht dargestellt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 4 umfasst das Fahrgestell 4' eine Antriebseinheit 6, mittels welcher die Kollisionseinheit 5' in besonders vorteilhafter Weise selbstfahrend ausgeführt ist.
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Dabei ist die Kollisionseinheit 5' mittels der Antriebseinheit 6 über geeignete Steuer- und/oder Regelmechanismen auf vorgegebenen Bahnen und/oder in Abhängigkeit von Signalen bewegbar. Beispielsweise ist die Kollisionseinheit 5' mittels Funksignalen ferngesteuert steuerbar.
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Mittels des Kollisionsobjektes 1, 1' und mittels der aus Kollisionsobjekten 1, 1' gebildeten Kollisionseinheit 5, 5' ist ein dreidimensionales Objekt zur Überprüfung der Sensorik und kollisionsvermeidender oder schadensmindernder Assistenzsysteme eines nicht abgebildeten Fahrzeuges geschaffen. Bei einer Kollision des Fahrzeuges mit dem Kollisionsobjekt 1, 1' und/oder mit der Kollisionseinheit 5, 5' sind auftretende Kräfte, durch die das Fahrzeug beschädigt werden kann, in besonders vorteilhafter Weise erheblich reduziert.
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Durch die an der Kollisionseinheit 5, 5' angeordneten, insbesondere befestigten Kollisionsobjekte 1, 1' kann die Kollisionseinheit 5,5' eine höhere Masse aufweisen, so dass es möglich ist, Fahrgestelle 4, 4' zu verwenden und diese mit der Antriebseinheit 6 zu versehen.
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Darüber hinaus kann die Kollisionseinheit 5, 5' zumindest fahrzeugähnliche Strukturen verschiedener Typen (Pkw, Lieferwagen, Lkw) aufweisen, wodurch die Kollisionseinheit 5, 5' als ein Fahrzeug von der zu überprüfenden Sensorik des Fahrzeuges erkennbar ist.
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Ist die Kollisionseinheit 5, 5' mit der Antriebseinheit 6 versehen, wodurch die Kollisionseinheit 5, 5' selbst fährt, können verschiedenste komplexe Verkehrssituationen mittels der Kollisionseinheit 5, 5' nachgestellt und/oder simuliert werden, so dass die Sensorik des Fahrzeuges in vorteilhafter Weise überprüfbar ist. Insbesondere kann die Kollisionseinheit 5, 5' auf vorgegebenen Pfaden oder ferngesteuert unbemannt gefahren werden. Zum Erreichen einer hohen Präzision der Fahrbewegung kann das Kollisionsobjekt mit einem Navigationssystem 7 (das umgekehrte T oben in 4) und einer Bahnregelung ausgestattet sein.
