DE102011088805A1 - Method for developing and/or testing of driver assistance system for motor vehicle, involves determining several scenarios in modeling of prior collision phase by using Monte Carlo simulation based on driving situation - Google Patents
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- B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
- B60W30/085—Taking automatic action to adjust vehicle attitude in preparation for collision, e.g. braking for nose dropping
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwickeln und/oder Testen eines Fahrerassistenzsystems für einen Kraftwagen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for developing and / or testing a driver assistance system for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
Um die Wirksamkeit von Fahrerassistenz- oder Sicherheitssystemen für Kraftwagen bewerten und verbessern zu können, ist es notwendig, derartige Systeme unter Bedingungen, wie sie im realen Straßenverkehr auftreten können, zu testen. Während das Verhalten solcher Systeme unter normalen Verkehrsbedingungen beispielsweise durch Testfahrten empirisch geprüft werden kann, ist dies für das Verhalten der Systeme während eines Unfalls nur eingeschränkt möglich. Aus der
Für die Bewertung von Unfällen sind ferner sogenannte Unfalldatenbanken bekannt, die Informationen über reale Unfallverläufe speichern. Derartige Datenbanken enthalten beispielsweise Informationen über die Geschwindigkeit im Moment der Kollision, die resultierende Endposition der Fahrzeuge, dabei auftretende Beschädigungen und dergleichen. Für die Bewertung und Verbesserung von Fahrerassistenz- und Sicherheitssystemen sind derartige Datenbanken jedoch ebenfalls nur eingeschränkt geeignet, da sie lediglich Informationen über die Kollisionsphase des Unfalls selbst umfassen. Eine Reaktion eines Fahrerassistenzsystems, die einen solchen Unfall abmildern oder ganz verhindern soll, muss jedoch in der Vorkollisionsphase stattfinden, über die nur eingeschränkt Informationen, beispielsweise aus Fahrerbefragungen und dergleichen, vorliegen.For the evaluation of accidents also so-called accident databases are known that store information about real accident histories. Such databases contain, for example, information about the speed at the moment of collision, the resulting end position of the vehicles, damage occurring and the like. However, for the evaluation and improvement of driver assistance and safety systems, such databases are also only of limited suitability, since they only contain information about the collision phase of the accident itself. However, a reaction of a driver assistance system, which is intended to mitigate or completely prevent such an accident, must take place in the pre-collision phase, over which there are only limited information, for example from driver surveys and the like.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchem die Entwicklung und/oder Überprüfung von Fahrerassistenzsystemen erleichtert und verbessert wird.The present invention is therefore based on the object to provide a method of the type mentioned, by means of which the development and / or review of driver assistance systems is facilitated and improved.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1.
Bei einem derartigen Verfahren zum Entwickeln und/oder Testen eines Fahrerassistenzsystems für einen Kraftwagen wird zumindest ein vorliegendes Unfallszenario mit einer Vorkollisionsphase und einer Kollisionsphase eine Reaktion des Fahrerassistenzsystems simuliert. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass zur Modellierung der Vorkollisionsphase mittels einer Monte-Carlo-Simulation eine Mehrzahl von Szenarien ermittelt wird, welche durch zumindest jeweils einen eine Fahrsituation des Kraftwagens betreffenden Parameter charakterisiert sind. Die empirisch nicht verfügbaren Daten der Vorkollisionsphase werden somit stochastisch modelliert, um so Aussagen über die Reaktion des Fahrerassistenzsystems im Vorfeld der Kollision treffen zu können. Die Modellierung der Vorkollisionsphase erfolgt dabei so, dass durch die Monte-Carlo-Simulation eine hohe Anzahl plausibler Wege beschrieben wird, welche zu dem vorgegebenen Unfallszenario mit seiner vorgegebenen Kollisionsphase geführt haben könnten. Durch die Analyse einer derartigen Schar von Szenarien werden statistisch signifikante Aussagen über die Vorkollisionsphase und damit auch über die Reaktion des Fahrerassistenzsystems in der Vorkollisionsphase möglich. Dies ermöglicht eine einfache Qualitätssicherung unter Kontrolle des Fahrerassistenzsystems mit relativ geringem Rechenaufwand und ohne die Notwendigkeit, aufwändige und teure Crashversuche durchzuführen.In such a method for developing and / or testing a driver assistance system for a motor vehicle, at least one present accident scenario with a pre-collision phase and a collision phase is simulated a reaction of the driver assistance system. According to the invention, it is provided that for modeling the pre-collision phase by means of a Monte Carlo simulation, a plurality of scenarios is determined, which are characterized by at least one parameter relating to a driving situation of the motor vehicle. The empirically unavailable data of the precollision phase are thus stochastically modeled in order to be able to make statements about the reaction of the driver assistance system in the run-up to the collision. The modeling of the pre-collision phase takes place in such a way that the Monte Carlo simulation describes a large number of plausible paths which could have led to the given accident scenario with its predetermined collision phase. By analyzing such a set of scenarios, statistically significant statements about the pre-collision phase and thus also about the response of the driver assistance system in the pre-collision phase become possible. This allows a simple quality assurance under control of the driver assistance system with relatively little computational effort and without the need to carry out complex and expensive crash tests.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung betrifft der wenigstens eine Parameter eine Fahrtgeschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Position des Kraftwagens, die relativ zu einem gegebenen Referenzpunkt, relativ zu einem Unfallgegner oder dergleichen gewählt sein kann, und/oder eine Reaktionszeit eines Fahrers des Kraftwagens. Bereits mit relativ wenigen derartigen Parametern lässt sich die Vorkollisionsphase mit hinreichender Genauigkeit beschreiben, so dass eine zuverlässige Überprüfung der Reaktionen des Fahrerassistenzsystems möglich wird.In a further embodiment of the invention, the at least one parameter relates to a driving speed and / or acceleration and / or position of the motor vehicle, which may be selected relative to a given reference point, relative to an accident opponent or the like, and / or a driver's reaction time motor vehicle. Already with relatively few such parameters, the pre-collision phase can be described with sufficient accuracy, so that reliable verification of the reactions of the driver assistance system becomes possible.
Die eigentliche Überprüfung des Fahrerassistenzsystems erfolgt nun für jedes für die Vorkollisionsphase ermittelte Szenario. Die sich in diesem Szenario dem Fahrerassistenzsystem präsentierende Situation wird dabei gemäß der Auslegung des Fahrerassistenzsystems bewertet und entsprechende Reaktionen des Fahrerassistenzsystems simulativ erfasst.The actual review of the driver assistance system now takes place for each scenario determined for the pre-collision phase. The situation presenting the driver assistance system in this scenario is evaluated in accordance with the design of the driver assistance system and corresponding simulations of corresponding reactions of the driver assistance system are recorded.
Da die Weiterentwicklung der Situation oftmals nicht ausschließlich vom Eingriff des Fahrerassistenzsystems, sondern auch von der Reaktion des Fahrers oder anderer Verkehrsteilnehmer auf das Fahrerassistenzsystem abhängt, kann eine weitere Monte-Carlo-Simulation durchgeführt werden. Für jedes ursprünglich ermittelte Szenario und die innerhalb dieses Szenarios simulierte Reaktion des Fahrerassistenzsystems werden also mittels einer weiteren Monte-Carlo-Simulation eine Mehrzahl von weiteren Szenarien ermittelt, welche durch zumindest einen eine Fahrsituation des Kraftwagens betreffenden weiteren Parameter charakterisiert sind. Als derartige Parameter bieten sich beispielsweise eine Bremsverzögerung und/oder ein Lenkeingriff und/oder eine Reaktionszeit des Fahrers an. Insgesamt werden also für jeden möglichen Weg, der zu dem vorgegebenen Unfallszenario führt, Eingriffe des Fahrerassistenzsystems simuliert und wiederum eine Vielzahl von möglichen Reaktionen des Fahrers mit in die Simulation einbezogen. Hierdurch ergibt sich eine besonders breite statistische Datenbasis, auf deren Grundlage eine zuverlässige Bewertung des Fahrerassistenzsystems möglich ist.Since the further development of the situation often depends not only on the intervention of the driver assistance system, but also on the reaction of the driver or other road users to the driver assistance system, a further Monte Carlo simulation can be carried out. For each scenario originally determined and the reaction of the driver assistance system simulated within this scenario, therefore, a plurality of further scenarios are determined by means of a further Monte Carlo simulation, which are characterized by at least one further parameter relating to a driving situation of the motor vehicle. As such parameters are for example a braking delay and / or a steering intervention and / or a reaction time of the driver. So, in total, for every possible path that is given to the given Accident scenario leads, simulated intervention by the driver assistance system and in turn a variety of possible reactions of the driver included in the simulation. This results in a particularly broad statistical database on the basis of which a reliable evaluation of the driver assistance system is possible.
Als besonders einfaches Maß für die Schwere eines möglicherweise aus dem simulierten Vorkollisionsablauf resultierenden Unfalls ist insbesondere die vektorielle Geschwindigkeitsänderung des Kraftwagens im Kollisionszeitpunkt geeignet, da allein aus diesem Wert bereits ein Maß für die während der Kollision umgesetzte Energie gewonnen werden kann. Dies ermöglicht eine einfache quantitative Beurteilung der Unfallschwere.A particularly simple measure of the severity of an accident possibly resulting from the simulated pre-collision process is, in particular, the vectorial change in speed of the motor vehicle at the time of collision since only from this value a measure of the energy converted during the collision can be obtained. This allows a simple quantitative assessment of the severity of the accident.
Insbesondere kann aus der vektoriellen Geschwindigkeitsänderung ein Schätzwert für eine aus dem Unfall resultierende Schadensschwere und/oder für ein aus dem Unfall resultierendes Verletzungsrisiko für einen Insassen des Kraftwagens bestimmt werden. Eine derartige Quantifizierung der Unfallschwere ermöglicht nun, Szenarien mit bzw. ohne Eingriff des Fahrerassistenzsystems miteinander zu vergleichen und ein quantitatives Maß für die durch den Eingriff erzielten Vorteile oder Nachteile zu erhalten. Dies ermöglicht eine zuverlässige und reproduzierbare Überprüfung der Funktion des Fahrerassistenzsystems.In particular, an estimated value for a damage severity resulting from the accident and / or for a risk of injury resulting from the accident for an occupant of the motor vehicle can be determined from the vectorial change in speed. Such a quantification of the accident severity now makes it possible to compare scenarios with or without intervention of the driver assistance system and to obtain a quantitative measure of the advantages or disadvantages achieved by the intervention. This allows a reliable and reproducible review of the function of the driver assistance system.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die ursprünglich vorgegebene, die Kollisionsphase charakterisierende Information, auf Basis welcher die Mehrzahl von Szenarien zur Modellierung der Vorkollisionsphase ermittelt werden, aus einer Datenbank bezogen, in der eine Vielzahl von in der Vergangenheit geschehenen realen Kollisionen gespeichert sind. Dies ermöglicht die Überprüfung des Fahrerassistenzsystems unter möglichst realitätsnahen Bedingungen, so dass bekannte Schwächen von vollständig simulierten Verkehrsabläufen vermieden werden können.In a further preferred embodiment of the invention, the originally predetermined information characterizing the collision phase, on the basis of which the plurality of scenarios for modeling the precolliation phase are determined, is obtained from a database in which a multiplicity of real collisions that have occurred in the past are stored. This makes it possible to check the driver assistance system under conditions that are as close to reality as possible so that known weaknesses of completely simulated traffic sequences can be avoided.
Die Erfindung betrifft ferner eine Prüfvorrichtung bzw. ein Prüfsystem, welches zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausgelegt ist. Eine derartige Prüfvorrichtung umfasst dabei zumindest eine Recheneinheit zur Durchführung der Modellierung bzw. Simulation, sowie eine Netzwerkverbindung zu entsprechenden Datenbanken für Informationen über die Kollisionsphase, und ist mit geeigneten Ein- und Ausgabegeräten versehen.The invention further relates to a test device or a test system, which is designed to carry out the method described. Such a test apparatus in this case comprises at least one arithmetic unit for carrying out the modeling or simulation, as well as a network connection to corresponding databases for information about the collision phase, and is provided with suitable input and output devices.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung nähe erläutert werden. Hierbei zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained with reference to the drawing near. Hereby show:
Um zuverlässige Informationen bezüglich der Funktionsweise und Effizienz eines Fahrerassistenz- oder Sicherheitssystems
Daten, die die eigentliche Kollisionsphase eines Unfalls betreffen, können dabei aus entsprechenden Datenbanken gewonnen werden, in denen Informationen über reale, in der Vergangenheit geschehene Unfälle abgelegt sind. Solche Datenbanken enthalten jedoch keine qualitativen Informationen über die Vorkollisionsphase, also den letzten kurzen Zeitraum vor der eigentlichen Kollision. Dieser Zeitraum ist jedoch für die Überprüfung der Funktionsfähigkeit von Fahrerassistenzsystemen
Um Informationen über die Vorkollisionsphase zu erhalten, werden daher Simulationen durchgeführt. Hierbei geht man von einem bestimmten Unfallszenario mit einer gegebenen Kollisionsphase
Die Vorkollisionsverläufe
Für jede dieser Vorkollisionsverläufe
Ausgehend von jedem Vorkollisionsverlauf
Zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens eignet sich ein im Ganzen mit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- FahrassistenzsystemDriving Assistance System
- 1212
- Kollisionsphasecollision phase
- 1414
- VorkollisionsverläufeVorkollisionsverläufe
- 1616
- Kollisionsverläufecollision courses
- 1818
- PrüfsystemTest System
- 2020
- Rechenvorrichtungcomputing device
- 2222
- Simulationsmodellsimulation model
- 2424
- Eingabevorrichtunginput device
- 2626
- Ausgabevorrichtungoutput device
- 2828
- NetzwerkverbindungNetwork Connection
- 3030
- DatenbankDatabase
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
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R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |