DE102019125541A1

DE102019125541A1 - Verfahren zur Validierung eines ADAS Systems

Info

Publication number: DE102019125541A1
Application number: DE102019125541.4A
Authority: DE
Inventors: Jochen Pinnekamp; Stephanus Hendradji; Christian Frohn
Original assignee: FEV Europe GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2018-09-26
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2019-11-07
Also published as: DE102018123748A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Validierung eines ADAS Systems (1) eines ersten Fahrzeugs (14), umfassend die Schritte:
a) Erzeugung von zeitlich gekennzeichneten ersten Daten durch einen ersten Rechner (2) des ersten Fahrzeugs und Erzeugung von zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten durch einen zweiten Rechner (5) eines zweiten Fahrzeugs, wobei die zeitliche Kennzeichnung der ersten Daten und der zweiten Daten auf einem zwischen dem ersten Rechner (2) und dem zweiten Rechner (5) synchronisierten Zeitstempel basiert;
b) Übertragung der zeitlich gekennzeichneten ersten Daten von dem ersten Rechner (2) und der zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten von dem zweiten Rechner (5) zu einem Validierungsgerät (9);
c) Validierung des ADAS Systems (1) durch das Validierungsgerät (9) anhand der zeitlich gekennzeichneten ersten Daten und der zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Validierung eines ADAS Systems, ein ADAS System und ein Fahrzeug.
Die US10026239B2 offenbart ein Verfahren zur Fehlerdiagnose und Kalibration von Sensoren eines ADAS Systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Validierung eines ADAS Systems eines ersten Fahrzeugs, umfasst die Schritte:

a) Erzeugung von zeitlich gekennzeichneten ersten Daten durch einen ersten Rechner des ersten Fahrzeugs und Erzeugung von zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten durch einen zweiten Rechner eines zweiten Fahrzeugs, wobei die zeitliche Kennzeichnung der ersten Daten und der zweiten Daten auf einem zwischen dem ersten Rechner und dem zweiten Rechner synchronisierten Zeitstempel basiert;
b) Übertragung der zeitlich gekennzeichneten ersten Daten von dem ersten Rechner und der zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten von dem zweiten Rechner zu einem Validierungsgerät;
c) Validierung des ADAS Systems durch das Validierungsgerät, anhand der zeitlich gekennzeichneten ersten Daten und der zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten.

Bei Fahrzeugen mit ADAS System ist die Validierung des ADAS Systems ein essenzieller Vorgang, um die Sicherheit anderer Verkehrsteilnehmer während des Betriebs des Fahrzeugs zu gewährleisten.
Dies gilt insbesondere für solche ADAS Systeme, die auf einer aktiven oder einer passiven Kommunikation mit anderen Fahrzeugen basieren. Das ADAS System kommuniziert dabei mit einer Vielzahl von anderen Fahrzeugen. Beispielhaft wird dabei im Folgenden das zweite Fahrzeug betrachtet.
Zu den ADAS Systemen zählen beispielsweise automatische und adaptive Abstandskontrollen zu vorausfahrenden Fahrzeugen. Die aktive Kommunikation erfolgt anhand von Daten, welche aktiv vom vorausfahrenden Fahrzeug gesendet werden, beispielsweise über bevorstehende Bremsvorgänge des vorrausfahrenden Fahrzeugs. Passive Kommunikation mit dem vorausfahrenden Fahrzeug umfasst beispielsweise die Erkennung von Geschwindigkeitsänderungen mittels Sensoren des ersten Fahrzeugs.
Aktive und passive Kommunikation basieren auf Daten über Zustände des Fahrzeugs. Die Daten umfassen zeitlich gekennzeichnete Informationen über Geschwindigkeiten, Änderungen von Geschwindigkeiten, und Betriebsparameter des Fahrzeugs, sowie Positionen des Fahrzeugs. Die Daten werden von Rechnern in beiden Fahrzeugen erfasst.
Die Validierung des ADAS Systems basiert auf den zeitlich gekennzeichneten ersten Daten und den zweiten Daten. Dabei ist es wichtig, dass die zeitliche Kennzeichnung der ersten Daten und der zweiten Daten auf einem zwischen beiden Fahrzeugen synchronisierten Zeitstempel basiert, um beispielsweise das Bremsverhalten, welches durch das ADAS System vorgeschlagen wird, zu validieren. Bei der Validierung werden Reaktionen des ADAS Systems ermittelt und mit Sollwerten für diese Reaktionen verglichen. Es erfolgt dann eine Validierung des ADAS Systems, wenn die gemessenen Reaktionen innerhalb der Sollwerte für die Reaktionen liegen.
Der von dem ersten Rechner und dem zweiten Rechner verwendete synchronisierte Zeitstempel ermöglicht durch das erfindungsgemäße Verfahren eine zeitlich genaue Auswertung der ersten Daten und der zweiten Daten, wodurch eine Verbesserung in der Validierung des ADAS Systems ermöglicht wird.
Das erfindungsgemäßes ADAS System ist validiert nach einem erfindungsgemäßen Verfahren.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes ADAS System.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich daher in gleicher Weise für das erfindungsgemäße ADAS System und das erfindungsgemäße Fahrzeug.
Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figur näher erläutert.
Dabei zeigt 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Validierung eines ADAS Systems 1 eines ersten Fahrzeugs 14, wobei das ADAS System 1 einen ersten Rechner 2 umfasst, und wobei die Validierung auf Daten des ersten Rechners 2 und Daten eines zweiten Rechners 5 eines zweiten Fahrzeugs 15 basiert. Das Verfahren umfasst die Schritte:

a) Erzeugung von zeitlich gekennzeichneten ersten Daten durch den ersten Rechner 2 und Erzeugung von zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten durch den zweiten Rechner 5, wobei die zeitliche Kennzeichnung der ersten Daten und der zweiten Daten auf einem zwischen dem ersten Rechner 2 und dem zweiten Rechner 5 synchronisierten Zeitstempel basiert;
b) Übertragung der zeitlich gekennzeichneten ersten Daten von dem ersten Rechner 2 und der zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten von dem zweiten Rechner 5 zu einem Validierungsgerät 9;
c) Validierung des ADAS Systems 1 durch das Validierungsgerät 9, anhand der zeitlich gekennzeichneten ersten Daten und der zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten.

Der erste Rechner 2 umfasst einen ersten Empfänger 3 für Daten und eine erste Rechnereinheit 4. Der zweite Rechner 5 umfasst einen zweiten Empfänger 6 für Daten und eine zweite Rechnereinheit 7. Ein synchronisierter Zeitstempel wird wie folgt erzeugt:

a1) Kabellose Übertragung von ersten Daten von einem GNSS Satellitensystem 8 an den ersten Empfänger 3, und kabellose Übertragung von zweiten Daten von dem GNSS Satellitensystem 8 an den zweiten Empfänger 6, wobei die ersten Daten und die zweiten Daten Zeitinformationen umfassen ;
a2) Erzeugung eines ersten gepulsten Zeitsignals durch den ersten Empfänger 3 basierend auf den ersten Zeitinformationen und Erzeugung eines zweiten gepulsten Zeitsignals durch den zweiten Empfänger 6 basierend auf den zweiten Zeitinformationen ;
a3) Übertragung der ersten Daten von dem ersten Empfänger 3 an die erste Rechnereinheit 4 über eine erste Datenleitung 10 und Übertagung der zweiten Daten von dem zweiten Empfänger 6 an die zweite Rechnereinheit 7 über eine zweite Datenleitung 12;
a4) Übertragung des ersten gepulsten Zeitsignals von dem ersten Empfänger 3 an die erste Rechnereinheit 4 über eine dritte Datenleitung 11 und Übertragung des zweiten gepulsten Zeitsignals von dem zweiten Empfänger 6 an die zweite Rechnereinheit 7 über eine vierte Datenleitung 12;
a5) Erzeugung des synchronisierten Zeitstempels anhand des gepulsten ersten Zeitsignals durch den ersten Rechner 2 und anhand des gepulsten zweiten Zeitsignals durch den zweiten Rechner 5;
a6) Verknüpfung der ersten Daten mit dem synchronisierten Zeitstempel zu zeitlich gekennzeichneten ersten Daten durch den ersten Rechner 2 und Verknüpfung der zweiten Daten mit dem synchronisierten Zeitstempel zu zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten durch den zweiten Rechner 5.

GNSS im Sinne der Erfindung umfasst dabei ein globales Navigationssatellitensystem.
Das gepulste Zeitsignal wird mit einer Frequenz von 1 Hz erzeugt.
Der erste Empfänger 3 und der zweite Empfänger 6 erzeugen anhand der GNSS Daten sogenannte PPS Signale, die 1 mal pro Sekunde erzeugt und/oder gesendet werden, und einen Empfänger dieser Signale in die Lage versetzen, einen Zeitstempel zu erzeugen. PPS Signale werden in vielen Verfahren zur Erzeugung eines Zeitstempels eingesetzt und sind daher einfach in bestehende Protokolle zu integrieren.
Dadurch wird durch die Verwendung der GNSS Daten und des PPS Signals eine Erhöhung der Genauigkeit auf das erzeugte Zeitsignal ermöglicht. Die Empfänger der PPS Signale, also in diesem Fall die erste Rechnereinheit 4 und die zweite Rechnereinheit 7 erzeugen dabei einen synchronisierten Zeitstempel, da der erste Empfänger 3 und der zweite Empfänger 6 Daten vom selben GNSS System empfangen. Dabei basieren die Zeitinformationen, welche von den ersten Daten und den zweiten Daten umfasst werden, auf einem identischen, internen Zeitstempel des GNSS-Satellitensystems.
Die erste Datenleitung 10 und die zweite Datenleitung 12 sind dabei als USB Leitungen ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Integration in bestehende Systeme und eine Reduktion von Kosten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die dritte Datenleitung 11 und die vierte Datenleitung 13 sind als digitale Leitungen ausgebildet. Dies ermöglicht zum einen eine Übertragung des ersten gepulsten Zeitsignals und des zweiten gepulsten Zeitsignal, da dies beispielsweise von dem USB Standard nicht unterstützt wird. Zum zweiten wird durch die physikalische Trennung der ersten Datenleitung 10 von der dritten Datenleitung 11 bzw. der zweiten Datenleitung 12 von der vierten Datenleitung 13 eine störungsunanfällige Übertragung der ersten Daten und/oder der zweiten Daten über die USB Leitungen ermöglicht.
Zudem wird in Schritt a5) ein kontinuierlicher synchronisierter Zeitstempel verwendet, wobei für die Erzeugung des kontinuierlichen Zeitstempels die folgenden Schritte durchgeführt werden:

d) Bestimmung eines ersten internen Zeitsignals des ersten Rechners 2 durch den ersten Rechner 2 und Bestimmung eines zweiten internen Zeitsignals des zweiten Rechners 5 durch den zweiten Rechner 5;
e) Korrektur des ersten internen Zeitsignals des ersten Rechners 3 durch den ersten Rechner 2 anhand des synchronisierten Zeitstempels und Korrektur des zweiten internen Zeitsignals des zweiten Rechners 5 durch den zweiten Rechner 5 anhand des synchronisierten Zeitstempels;
f) Erzeugung eines kontinuierlichen, synchronisierten Zeitstempels anhand des korrigierten ersten internen Zeitsignals durch den ersten Rechner 2 und anhand des korrigierten zweiten Zeitsignals durch den zweiten Rechner 5.

Anhand der PPS Signale erzeugen der erste Rechner 2 und der zweite Rechner 5 synchronisierte Zeitstempel nicht nur 1 mal in der Sekunde, sondern kontinuierlich. Die Erzeugung erfolgt anhand eines ersten internen Oszillators des ersten Rechners 2 und anhand eines zweiten internen Oszillators des zweiten Rechners 5. Ungenauigkeiten des ersten Oszillators und des zweiten Oszillators werden anhand der PPS Signale korrigiert. Dabei werden die internen Zeitsignale des ersten Rechners 2 und/oder des zweiten Rechners 5 korrigiert, so dass diese auch dann genauer sind, wenn gerade kein Puls des PPS Signals vorliegt.
Dabei werden Genauigkeiten von unter 17 µs ermöglicht. Diese Genauigkeit bezieht sich auf die Abweichungen des kontinuierlichen, synchronisierten Zeitstempels in Bezug auf den ersten Rechner 2 und den zweiten Rechner 5. Derart geringe Abweichungen ermöglichen eine Erhöhung der Genauigkeit in der Validierung des ADAS System 1.
Zudem erfolgt die Korrektur jeweils nach einer Zeit zwischen 1 und 15 Sekunden.
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Zeit zwischen den Korrekturen 4 Sekunden. Dabei werden die PPS Signale innerhalb dieser 4 Sekunden durch den ersten Rechnern 2 und den zweiten Rechner 5 aufgezeichnet. Darauf basierend erfolgt dann die Korrektur.
Dies ermöglicht eine Erhöhung der Genauigkeit des kontinuierlichen, synchronisierten Zeitstempels, ohne während einer Korrektur größere Abweichungen ausgleichen zu müssen.
Zudem werden die zeitlich gekennzeichneten Daten zur Bestimmung einer zeitlichen Verzögerung in der Reaktion des ADAS Systems 1 auf ein Ereignis berücksichtigt.
Die zeitlich gekennzeichneten Daten, insbesondere solche Daten, welche über einen kontinuierlichen, synchronisierten Zeitstempel verfügen, werden vom ersten Rechner 2 und dem zweiten Rechner 5 erzeugt und/oder erfasst. Dadurch wird eine zeitliche Auswertung von Ereignissen ermöglicht, welche von dem ersten Fahrzeug 14 und dem zweiten Fahrzeug 15 detektiert werden. Somit wird eine Erhöhung der Genauigkeit in der Validierung des ADAS Systems 1 ermöglicht.
Zudem umfasst das Ereignis ein Verzögern des zweiten Fahrzeugs (15) ist, welches dem ersten Fahrzeug (14) vorausfährt.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das das Ereignis ein Beschleunigen des zweiten Fahrzeugs 15, welches dem ersten Fahrzeug 14 vorausfährt.
Dadurch wird eine Validierung des ADAS Systems ermöglicht, insbesondere in den Fällen, in denen beispielsweise ein Umschalten von verschiedenen Betriebsmodi während des Betriebs des ADAS Systems 1 stattfindet. Die verschiedenen Betriebsmodi sind dabei Veränderungen während des Betriebs einer automatischen und adaptiven Abstandregelung.
Ein erfindungsgemäßes ADAS System 1 ist kalibriert nach einem erfindungsgemäßen Verfahren.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 14 umfasst ein erfindungsgemäßes ADAS System 1.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 10026239 B2 [0002]

Claims

Verfahren zur Validierung eines ADAS Systems (1) eines ersten Fahrzeugs (14), umfassend die Schritte: a) Erzeugung von zeitlich gekennzeichneten ersten Daten durch einen ersten Rechner (2) des ersten Fahrzeugs und Erzeugung von zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten durch einen zweiten Rechner (5) eines zweiten Fahrzeugs, wobei die zeitliche Kennzeichnung der ersten Daten und der zweiten Daten auf einem zwischen dem ersten Rechner (2) und dem zweiten Rechner (5) synchronisierten Zeitstempel basiert; b) Übertragung der zeitlich gekennzeichneten ersten Daten von dem ersten Rechner (2) und der zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten von dem zweiten Rechner (5) zu einem Validierungsgerät (9); c) Validierung des ADAS Systems (1) durch das Validierungsgerät (9) anhand der zeitlich gekennzeichneten ersten Daten und der zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Rechner (2) einen ersten Empfänger (3) für Daten und eine erste Rechnereinheit (4) umfasst, und wobei der zweite Rechner (5) einen zweiten Empfänger (6) für Daten und eine zweite Rechnereinheit (7) umfasst, umfassend die Schritte zur Erzeugung eines synchronisierten Zeitstempels: a1) Kabellose Übertragung von ersten Daten von einem GNSS Satellitensystem (8) an den ersten Empfänger (3), und kabellose Übertragung von zweiten Daten von den GNSS Satellitensystem (8) an den zweiten Empfänger (6), wobei die ersten Daten und die zweiten Daten Zeitinformationen umfassen ; a2) Erzeugung eines ersten gepulsten Zeitsignals durch den ersten Empfänger (3) basierend auf den ersten Zeitinformationen und Erzeugung eines zweiten gepulsten Zeitsignals durch den zweiten Empfänger (6) basierend auf den zweiten Zeitinformationen ; a3) Übertragung der ersten Daten von dem ersten Empfänger (3) an die erste Rechnereinheit (4) über eine erste Datenleitung (10) und Übertagung der zweiten Daten von dem zweiten Empfänger (6) an die zweite Rechnereinheit (7) über eine zweite Datenleitung (12); a4) Übertragung des ersten gepulsten Zeitsignals von dem ersten Empfänger (3) an die erste Rechnereinheit (4) über eine dritte Datenleitung (11) und Übertragung des zweiten gepulsten Zeitsignals von dem zweiten Empfänger (6) an die zweite Rechnereinheit (7) über eine vierte Datenleitung (13); a5) Erzeugung des synchronisierten Zeitstempels anhand des gepulsten ersten Zeitsignals durch den ersten Rechner (2) und anhand des gepulsten zweiten Zeitsignals durch den zweiten Rechner (5); a6) Verknüpfung der ersten Daten mit dem synchronisierten Zeitstempel zu zeitlich gekennzeichneten ersten Daten durch den ersten Rechner (2) und Verknüpfung der zweiten Daten mit dem synchronisierten Zeitstempel zu zeitlich gekennzeichneten zweiten Daten durch den zweiten Rechner (5).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt a5) ein kontinuierlicher synchronisierter Zeitstempel verwendet wird, und wobei für die Erzeugung des kontinuierlichen Zeitstempels die folgenden Schritte durchgeführt werden: d) Bestimmung eines ersten internen Zeitsignals des ersten Rechners (2) durch den ersten Rechner (2) und Bestimmung eines zweiten internen Zeitsignals des zweiten Rechners (5) durch den zweiten Rechner (5); e) Korrektur des ersten internen Zeitsignals des ersten Rechners (2) durch den ersten Rechner (2) anhand des synchronisierten Zeitstempels und Korrektur des zweiten internen Zeitsignals des zweiten Rechners (5) durch den zweiten Rechner (5) anhand des synchronisierten Zeitstempels; f) Erzeugung eines kontinuierlichen, synchronisierten Zeitstempels anhand des korrigierten ersten internen Zeitsignals durch den ersten Rechner (2) und anhand des korrigierten zweiten Zeitsignals durch den zweiten Rechner (5).
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Korrektur jeweils nach einer Zeit zwischen 1 und 15 Sekunden erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das gepulste Zeitsignal mit einer Frequenz von 1 Hz erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zeitlich gekennzeichneten Daten zur Bestimmung einer zeitlichen Verzögerung in der Reaktion des ADAS Systems (1) auf ein Ereignis berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ereignis ein Verzögern des zweiten Fahrzeugs (15) umfasst, welches dem ersten Fahrzeug (14) vorausfährt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Ereignis ein Beschleunigen des zweiten Fahrzeugs (15) umfasst, welches dem ersten Fahrzeug (14) vorausfährt.
ADAS System (1), kalibriert nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Fahrzeug (14), umfassend ein ADAS System (1) nach Anspruch 9.