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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dummy-System insbesondere zum Testen von Fahrzeugassistenzsystemen.
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Hintergrund der Erfindung
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In der modernen Fahrzeugtechnik kommen mehr und mehr Assistenzsysteme zum Einsatz, welche aktiv die Umgebung des Fahrzeugs überwachen und passiv oder aktiv in die Steuerung des Fahrzeugs eingreifen. Insbesondere müssen Assistenzsysteme zur Umsetzung des autonomen Fahrens ausgiebig getestet werden. Assistenzsysteme müssen daher vollumfänglichen Tests unterzogen werden, um Fehleinschätzungen der Assistenzsysteme zu unterbinden.
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Während eines Testlaufs von Assistenzsystemen können durchaus Kollisionen zwischen dem zu testenden Objekt und dem Dummy-Element verursacht werden. Um eine realitätsnahe Kollisionssituation herbeizuführen, wie beispielsweise eine Kollision zweier Fahrzeuge oder eines Fahrzeugs mit einer Person im Straßenverkehr, wird das zu testende Fahrzeug wie auch das Dummy-Element in Bewegung versetzt. Dabei können insbesondere Fahrerassistenzsysteme realitätsnah getestet werden.
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Um ein Assistenzsystem für alle denkbaren Situationen zu testen, ist es notwendig, dass das Fahrzeug wie auch das Dummy-Element sich von Test zu Test aus verschiedensten Richtungen aufeinander zu bewegen und dabei realitätsnahe Fahrdynamiken, insbesondere in Kurvenfahrten abzubilden.
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Darstellung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dummy-System zu schaffen, bei welchem Dummies insbesondere in Kurvenfahrten realitätsnahes Fahrverhalten nachbildet.
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Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Dummy-System beschrieben, welches ein Dummy-Element (insbesondere ein einspuriges Dummy-Element wie ein Fahrrad oder Motorrad) und eine verfahrbare Plattform aufweist, wobei das Dummy-Element relativ zu der Plattform auf der Plattform neigbar befestigt ist.
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Das Dummy-Element, insbesondere ein Dummy-Fahrzeug simuliert dadurch die Neigung bei Kurvenfahrten.
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Das Dummy-Element kann beispielsweise ein Radfahrer, Motorradfahrer, Mopedfahrer oder ein dreispuriges Fahrzeug darstellen. Beispielsweise sind auch Neigungen von PKWs und LKWs als Dummy-Elemente denkbar, um Kurvenfahrten zu simulieren.
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Die Plattform ist mittels zumindest einem Rollenelement antreibbar und entlang eines Bodens verfahrbar. Die Plattform weist den Grundkörper auf, welcher eine plattenähnliche Form ausbildet. Dies bedeutet, dass seine Erstreckung innerhalb einer Bodenebene deutlich größer ist als seine Dicke in zum Beispiel vertikaler Richtung. Der Grundkörper weist dabei eine Bodenfläche und eine gegenüberliegende Befestigungsfläche auf. Der Grundkörper wird mit seiner Bodenfläche auf einem Boden aufgelegt. In der Bodenfläche ist das zumindest ein Rollenelement antreibbar angeordnet, welches zumindest teilweise aus dem Grundkörper hinausragt und somit einen Abstand zwischen Grundkörper und Boden bereitstellt. Auf der Befestigungsfläche das Dummy-Element, beispielsweise mittels einer Befestigungsvorrichtung, die insbesondere eine Neigungsmechanik aufweist, fixiert.
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Die Neigungsmechanik weist beispielsweise zumindest einen Haltestab auf, der das Dummy-Element und die Plattform verbindet, wobei der Haltestab schwenkbar an der Plattform befestigt ist. Die Schwenkstellung bzw. der Neigungswinkel des Haltestabs ist über einen Aktuator einstellbar bzw. steuerbar.
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Die Aktuatoren sind z. B. in Befestigungselementen, z. B. der Haltestäbe, zur Plattform, integriert.
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Der Aktuator ist insbesondere ein elektrischer Antrieb bzw. ein servoelektrischer linearer Antrieb.
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Die Neigungsmechanik kann insbesondere einen Exzenterantrieb, Kurbelantrieb oder Kurvenscheibe zur Steuerung des Neigungswinkels aufweisen.
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Ferner kann das Dummy-Element, z. B. als Fahrrad- oder Motorraddummy, eine Lenkstange zum Lenken eines Vorderrades aufweisen. Zusätzlich zur Kurvenneigung des Dummy-Elements kann bei einer Kurvenfahrt des Dummy-Elements eine Drehung der Lenkstange durch weiteren Aktuator für eine realistische Abbildung dienen.
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Die Aktuatoren können mittels eines Akkubetriebs mit Energie versorgt werden. Alternative oder zusätzlich können pneumatische oder hydraulische eingesetzt werden.
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Mittels der Neigungsmechanik können Neigungswinkel zwischen 0° und 45° insbesondere bis zu 25° oder 35° eingestellt werden.
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Der Neigungswinkel wird abhängig von der Geschwindigkeit und dem Kurvenradius, welchen die Plattform abfährt, berechnet.
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Die Berechnung kann OnBoard mittels einer Steuereinheit im Dummy-Element, der Plattform oder in einer Zentralstation berechnet werden und dann z. B. per Funk übermittelt werden.
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Ein Aktuator, z. B. ein Servomotor kann mittig im Dummy-Element angeordnet sein und an eine oder zwei neigbare Haltestangen (Stäbe oder Rohre), beispielsweise über eine Koppelstange gekoppelt werden.
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Die Haltestangen bzw. Rohre (Führungsrohre / Führungsstäbe) können beispielsweise 400 mm lang sein und einen Durchmesser von ca. 30 mm aufweisen.
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Das Dummy-Element ist beispielsweise mittig zwischen zwei Haltestangen angeordnet. Die Haltestangen sind gelenkig mit der Plattform und dem Dummy-Element gekoppelt. Der Abstand zwischen den Haltestangen (Führungsrohre / Führungsstäbe) beträgt z. B. 200 mm.
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Die Haltestangen (Stäbe) sind durch geeignete Materialwahl optisch transparent und radartransparent ausgeführt.
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Die Haltestangen sind mittels einer drehbaren Lagerung unten auf der Plattform und oben am Dummyobjekt befestigt. Die Lagerung ist um Längsachse eines Drehbolzens drehbar. Ferner kann ein Kugelgelenk eingesetzt werden.
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Die Stromversorgung erfolgt zum Beispiel über einen Akku im Dummy oder über einen Akku in der Plattform.
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Ferner können die Systemelemente der Neigungsmechanik, wie beispielsweise der Akku, und/oder das Dummyelement mittels Magnetbefestigung, z. B. über Magneten auf der Plattform oder über eine Klettverschlusslösung, befestigt werden.
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Der Drehpunkt für die Neigung kann der Auflagepunkt am Boden oder der Auflagepunkt der Räder auf der Plattform sein.
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Eine Überlast auf Motor bei Kollision wird durch Reibung in den Führungen bzw. Haltestangen reduziert.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 bis 3 zeigen ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
- 4 und 5 zeigen die Neigungsmechanik aus dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3.
- 6 bis 8 zeigen ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element und einer Neigungsmechanik mit einer Haltestange gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 9 zeigt ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element und einer Neigungsmechanik mit zwei individuell steuerbaren Haltestangen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 10 zeigt ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element und einer Neigungsmechanik mit einer gelenkigen Haltestange gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 11 bis 13 zeigen ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element und einer Neigungsmechanik mit zwei Haltestangen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 14 zeigt eine Seitenansicht eines Dummy-Systems mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element und einer Neigungsmechanik mit einer Haltestange gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen
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Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch.
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1 bis 3 zeigen ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 und 5 zeigen die Neigungsmechanik 101 aus dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3. Ein Aktuator 102, z.B. ein Servomotor kann mittig im Dummy-Element 100 angeordnet sein und an eine oder zwei neigbare Haltestangen 103, 104 (Stäbe oder Rohre), beispielsweise über eine Koppelstange, gekoppelt werden. Die Haltestangen 103, 104 sind mittels einer drehbaren Lagerung unten auf der Plattform 120 und oben am Dummy-Element 100 befestigt. Die Lagerung ist um Längsachse eines Drehbolzens drehbar. Ferner kann ein Kugelgelenk eingesetzt werden. In 5 wird ein Neigungswinkel α von z. B. 20° dargestellt.
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6 bis 8 zeigen ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element 100 und einer Neigungsmechanik 102 mit einer Haltestange 103 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element 100 und einer Neigungsmechanik 101 mit zwei individuell steuerbaren Haltestangen 103, 104 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element 100 und einer Neigungsmechanik 102 mit einer gelenkigen Haltestange 106 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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11 bis 13 zeigen ein Dummy-System mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element 100 und einer Neigungsmechanik 102 mit zwei Haltestangen 103, 104 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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14 zeigt eine Seitenansicht eines Dummy-Systems mit einem Motorradfahrer als Dummy-Element 100 und einer Neigungsmechanik 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Dummy-Element
- 101
- Neigungsmechanik
- 102
- Aktuator/ Steuerscheibe
- 103
- Haltestange
- 104
- weitere Haltestange
- 106
- gelenkige Haltestange
- 120
- verfahrbare Plattform
