DE102022120334B3 - Vehicle functional test bench for carrying out tests of ADAS of vehicles and method for carrying out tests of ADAS of vehicles - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugfunktionsprüfstand (1) zur Durchführung von Prüfungen von ADAS von Fahrzeugen. Der Fahrzeugfunktionsprüfstand (1) weist mehrere Radaufnahmen (2, 3, 4, 5) auf. Dabei steht jedes Rad eines zu prüfenden Fahrzeugs auf einer Radaufnahme (2, 3, 4, 5) des Fahrzeugfunktionsprüfstands (1) auf. Die Radaufnahmen (2, 3, 4, 5) des Fahrzeugfunktionsprüfstands (1) weisen Scheitelrollen oder Doppelrollen auf. Mittels der Radaufnahmen (2, 3, 4, 5) ist eine Fahrt eines auf den Radaufnahmen (2, 3, 4, 5) aufstehenden Fahrzeugs simulierbar. Nach der vorliegenden Erfindung ist der Fahrzeugfunktionsprüfstand (1) so aufgebaut, dass dieser Fahrzeugfunktionsprüfstand (1) eine Targetanordnung (6) aufweist. Die Targetanordnung (6) weist ein erstes Target (7) auf, das ein Objekt ist, das dreidimensional der äußeren Kontur zumindest der Rückseite eines Fahrzeugs entspricht. Dieses erste Target (7) weist eine Oberfläche auf, auf der LiDAR LED oder Laserblitze sichtbar sind. In einer ersten Ausgestaltung ist der Fahrzeugfunktionsprüfstand (7) weiterhin so aufgebaut, dass die Oberfläche des ersten Targets (7) durchlässig für Radarstrahlen ist, dass die Targetanordnung (6) ein zweites Target (8) aufweist, das ein Radar-Target-Simulator ist, und dass entweder die Targetanordnung (6) insgesamt oder zumindest das erste Target (7) der Targetanordnung (6) im Fahrzeugfunktionsprüfstand (1) relativ zu den Radaufnahmen (2, 3, 4, 5) des Fahrzeugfunktionsprüfstands (1) bewegbar sind. In einer zweiten Ausgestaltung ist der Fahrzeugfunktionsprüfstand (1) weiterhin so aufgebaut, dass die Oberfläche des ersten Targets (7) Radarstrahlen reflektiert, dass die Targetanordnung (6) nur aus dem ersten Target (7) besteht und dass die Targetanordnung (6) im Fahrzeugfunktionsprüfstand (1) relativ zu den Radaufnahmen (2, 3, 4, 5) des Fahrzeugfunktionsprüfstands (1) bewegbar ist.The present invention relates to a vehicle function test stand (1) for carrying out ADAS tests on vehicles. The vehicle function test stand (1) has several wheel holders (2, 3, 4, 5). Each wheel of a vehicle to be tested stands on a wheel holder (2, 3, 4, 5) of the vehicle function test bench (1). The wheel mounts (2, 3, 4, 5) of the vehicle function test stand (1) have crown rollers or double rollers. Using the wheel mounts (2, 3, 4, 5), a journey of a vehicle resting on the wheel mounts (2, 3, 4, 5) can be simulated. According to the present invention, the vehicle function test stand (1) is constructed in such a way that this vehicle function test stand (1) has a target arrangement (6). The target arrangement (6) has a first target (7), which is an object that corresponds three-dimensionally to the outer contour of at least the rear of a vehicle. This first target (7) has a surface on which LiDAR LED or laser flashes are visible. In a first embodiment, the vehicle function test bench (7) is further constructed in such a way that the surface of the first target (7) is transparent to radar beams, and the target arrangement (6) has a second target (8), which is a radar target simulator , and that either the target arrangement (6) as a whole or at least the first target (7) of the target arrangement (6) in the vehicle function test bench (1) can be moved relative to the wheel holders (2, 3, 4, 5) of the vehicle function test bench (1). In a second embodiment, the vehicle function test bench (1) is further constructed in such a way that the surface of the first target (7) reflects radar beams, that the target arrangement (6) consists only of the first target (7) and that the target arrangement (6) is in the vehicle function test bench (1) can be moved relative to the wheel holders (2, 3, 4, 5) of the vehicle function test bench (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugfunktionsprüfstand nach Anspruch 1 und Verfahren zur Durchführung von Prüfungen von ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) von Fahrzeugen nach den Ansprüchen 3 und 4.The present invention relates to a vehicle function test bench according to claim 1 and methods for carrying out tests of ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) of vehicles according to
Fahzeuge haben ADAS integriert, die die Umfeld des Fahrzeugs erfassen und bewerten. Die Bewertung erfolgt so, dass durch eine Auswertung von Signalen fahrzeugseitiger Sensoren bestimmte Szenen in der Umfeld erkannt werden. Dabei werden aus den Sensorsignalen bestimmte Objekte erkannt und klassifiziert. Bei den Objekten kann es sich um „stehende“ Objekte handeln oder um bewegte Objekte, wie beispielsweise andere Fahrzeuge, die ebenfalls in Bewegung sind. Ein wichtiger Punkt ist dabei bei einigen System auch die Erkennung von Personen.Vehicles have integrated ADAS, which record and evaluate the vehicle's surroundings. The evaluation is carried out in such a way that certain scenes in the surrounding area are recognized by evaluating signals from on-board sensors. Certain objects are recognized and classified from the sensor signals. The objects can be “stationary” objects or moving objects, such as other vehicles that are also in motion. An important point in some systems is the recognition of people.
Andere Fahrerassistenzsysteme sind so ausgestaltet, dass sie den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug bewerten. Abhängig von der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs wird bewertet, ob der Abstand ausreicht. Soweit notwendig wird ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben. Soweit das Fahrerassistenzsystem aktiv in Fahrzeugkomponenten eingreift, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst - ggf. auch durch einen Bremsvorgang.Other driver assistance systems are designed to evaluate the distance to a vehicle in front. Depending on the speed of your own vehicle and the speed of the vehicle in front, an assessment is made as to whether the distance is sufficient. If necessary, a warning signal is issued to the vehicle driver. To the extent that the driver assistance system actively intervenes in vehicle components, the speed of the vehicle is adjusted - possibly also by braking.
Auch dieses Fahrerassistenzsystem weist einen Radarsensor und eine Kamera auf, so dass vor dem Fahrzeug befindliche Hindernisse erkannt werden können und insbesondere auch der Abstand zu einem erkannten Hindernis und die Relativgeschwindigkeit zwischen einem erkannten Hindernis und dem eigenen Fahrzeug.This driver assistance system also has a radar sensor and a camera so that obstacles in front of the vehicle can be detected and in particular the distance to a detected obstacle and the relative speed between a detected obstacle and your own vehicle.
Es sind als Fahrerassistenzsystem auch sogenannte Spurhalteassistenten (LDW-Lane Departure Warning) bekannt. Die Spurhalteassistentin weisen auch als Sensoren Kameras auf, mit denen der Verlauf einer Straße und einer Fahrspur durch eine Erkennung der Spurbegrenzungsmarkierungen erkannt wird.So-called lane keeping assistants (LDW-Lane Departure Warning) are also known as driver assistance systems. The lane departure warning system also has cameras as sensors with which the course of a road and a lane is recognized by detecting the lane boundary markings.
Es ist bekannt, dass die ADAS mehrere und voneinander verschiedene Umfeldsensoren aufweisen.It is known that the ADAS have several and different environmental sensors.
Im Zusammenhang mit den zuvor erläuterten Fahrerassistenzsystemen wurde auch bereits angesprochen, dass ein solcher Umfeldsensor ein Radarsensor ist. Auch hier ist es möglich, zur Beobachtung verschiedener Richtungen vor, hinter oder seitlich zu dem Fahrzeug mehrere Radarsensoren vorzusehen. Ein Radarsensor besteht aus einem Sender, von dem Radarstrahlen ausgesendet werden. Außerdem weist der Sensor einen Empfänger auf, mit dem eingehende, an einem Objekt reflektierte Radarstrahlen empfangen werden.In connection with the previously explained driver assistance systems, it has already been mentioned that such an environmental sensor is a radar sensor. Here too, it is possible to provide several radar sensors for observing different directions in front of, behind or to the side of the vehicle. A radar sensor consists of a transmitter that emits radar beams. The sensor also has a receiver with which incoming radar beams reflected from an object are received.
Ein Umfeldsensor kann auch ein LiDAR-Sensor sein. Ein LiDAR-Sensor sendet LED- oder Laserblitze aus und misst die Laufzeit, die diese nach der Reflektion an einem Objekt wieder zur Kamera des LiDAR Sensors brauchen. Ein Messprinzip ist als „Time of Flight“ (ToF) bekannt.An environmental sensor can also be a LiDAR sensor. A LiDAR sensor sends out LED or laser flashes and measures the time it takes for them to return to the LiDAR sensor's camera after being reflected from an object. One measurement principle is known as “Time of Flight” (ToF).
Weil ein Radarsensor den Relativabstand und die Relativgeschwindigkeit eines Objektes zu dem Radarsensor misst (und damit zu dem Fahrzeug, an dem der Radarsensor befestigt ist), ist es bekannt, für die Simulation von vorausfahrenden Objekten sogenannte Radar-Target-Simulatoren einzusetzen. Ein solcher Radar-Target-Simulator ist so aufgebaut, dass er vom Fahrzeug ausgesandte Radarstrahlen empfangen und definiert modifiziert an den Radarsensor des Fahrzeugs zurücksendet. Somit weist der Radar-Target-Simulator eine Empfangs- und eine Sendeeinheit auf. Darüber können - abhängig von den empfangenen Radarstrahlen - geänderte Radarstrahlen ausgesendet werden, mit denen eine Reflexion der empfangenen Radarstrahlen an einem anderen Objekt simuliert wird. Die Simulation kann so erfolgen, dass das andere (simulierte) Objekt relativ zu dem Fahrzeug stillsteht oder in Bewegung ist.Because a radar sensor measures the relative distance and the relative speed of an object to the radar sensor (and thus to the vehicle to which the radar sensor is attached), it is known to use so-called radar target simulators to simulate objects in front. Such a radar target simulator is designed in such a way that it receives radar beams emitted by the vehicle and sends them back to the vehicle's radar sensor in a defined modified manner. The radar target simulator thus has a receiving and a transmitting unit. In addition, depending on the radar beams received, modified radar beams can be emitted, with which a reflection of the received radar beams on another object is simulated. The simulation can be carried out in such a way that the other (simulated) object is stationary or in motion relative to the vehicle.
In dem
In dem Aufsatz wird eine Umgebung zur Durchführung von Simulationen von Modellen, Software und einzelnen Steuergeräten beschrieben.The paper describes an environment for carrying out simulations of models, software and individual control devices.
In der weiteren Darstellung ist in diesem Aufsatz auch beschrieben, dass die Systeme eines Fahrzeugs im Verbund getestet werden, indem das Fahrzeug insgesamt einem Test unterzogen wird. Es ist beschrieben, dass hierzu eine „Umrechnung“ der absoluten Geschwindigkeit in der realen Welt auf „Relativgeschwindigkeiten“ vorgenommen wird, die auf das zu prüfende Fahrzeug bezogen sind; Es ist beschrieben, dass ein Target mit den entsprechenden Relativgeschwindigkeiten bewegt wird. Der technische Funktionsumfang des Fahrzeugs ist beschrieben, ebenso, dass dieses Target mit einer „Hülle“ versehen sein kann, die dann der Kontur eines Fahrzeugs entspricht. Es ist dargestellt, dass das Fahrzeug zur Durchführung von Fahrsimulationen in einem Fahrzeugprüfstand steht. Dabei steht jedes Rad des Fahrzeugs auf einer Radaufnahme des Prüfstands. Diese Radaufnahmen sind so ausgestaltet, dass diese Radaufnahmen jeweils eine Doppelrollenanordnung aufweisen, so dass die Räder des Fahrzeugs jeweils zwischen die beiden Rollen einer Doppelrollenanordnung einer Radaufnahme einsinken.This article also describes how the systems of a vehicle are tested as a group by subjecting the vehicle as a whole to a test. It is described that a “conversion” of the absolute speed in the real world is carried out to “relative speeds” that are related to the vehicle to be tested; It is described that a target is moved with the corresponding relative speeds. The technical scope of functions of the vehicle is described, as well as the fact that this target can be provided with a “shell” that then corresponds to the contour of a vehicle. It is shown that the driving equipment for carrying out driving simulations is available in a vehicle test bench. Each wheel of the vehicle stands on a wheel holder on the test bench. These wheel mounts are designed in such a way that these wheel mounts each have a double roller arrangement, so that the wheels of the vehicle sink between the two rollers of a double roller arrangement of a wheel mount.
Es ist beschrieben, dass die Relativbewegung des Targets im Fahrzeugprüfstand nicht nur den optischen Sensoren des zu prüfenden Fahrzeugs eine reale Umgebung simuliert, sondern auch den Radarsensoren des zu prüfenden Fahrzeugs.It is described that the relative movement of the target in the vehicle test bench not only simulates a real environment for the optical sensors of the vehicle to be tested, but also to the radar sensors of the vehicle to be tested.
In dem Aufsatz ist als weiterer Stand der Technik die
Es wird weiterhin auf die
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ADAS von Fahrzeugen zu prüfen.The present invention is based on the task of testing ADAS of vehicles.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst durch einen Fahrzeugfunktionsprüfstand zur Durchführung von Prüfungen von ADAS von Fahrzeugen.This object is achieved according to the present invention according to claim 1 by a vehicle functional test stand for carrying out tests of ADAS of vehicles.
Dieser Fahrzeugfunktionsprüfstand weist mehrere Radaufnahmen auf. Jedes Rad eines zu prüfenden Fahrzeugs steht auf einer Radaufnahme des Fahrzeugfunktionsprüfstands auf. Die Radaufnahmen des Fahrzeugfunktionsprüfstands weisen Scheitelrollen oder Doppelrollen auf. Mittels der Radaufnahmen ist eine Fahrt eines auf den Radaufnahmen aufstehenden Fahrzeugs simulierbar.This vehicle function test bench has several wheel mounts. Each wheel of a vehicle to be tested stands on a wheel holder on the vehicle function test bench. The wheel mounts of the vehicle function test bench have crown rollers or double rollers. Using the wheel mounts, a journey of a vehicle resting on the wheel mounts can be simulated.
Soweit die Radaufnahmen Doppelrollen aufweisen, ist dazu mindestens eine dieser Doppelrollen antreibbar.If the wheel mounts have double rollers, at least one of these double rollers can be driven.
Soweit die Radaufnahmen Scheitelrollen aufweisen, ist die Scheitelrolle antreibbar.If the wheel mounts have crown rollers, the crown roller can be driven.
Antriebbar bedeutet in diesem Sinne auch, dass die entsprechende Rolle bremsbar ist.In this sense, being driven also means that the corresponding role can be braked.
Der Fahrzeugfunktionsprüfstand kann so ausgestaltet sein, dass über die Radaufnahmen auch Lenkbewegungen der gelenkten Räder des Fahrzeugs aufgenommen werden können. Dazu sind die entsprechenden Radaufnahmen drehbar.The vehicle function test bench can be designed in such a way that steering movements of the steered wheels of the vehicle can also be recorded via the wheel mounts. The corresponding wheel mounts can be rotated for this purpose.
Durch die Drehbarkeit der Radaufnahmen lässt sich das Fahrzeug auch so positionieren, dass das Fahrzeug in seitlicher Richtung mittig auf den Rollen der Radaufnahmen aufsteht. Über die Drehung der Radaufnahmen (und damit auch der jeweiligen Rollen) lassen sich Kräfte in seitlicher Richtung auf die Räder des Fahrzeugs einleiten, so dass darüber die angesprochene Positionierung möglich ist.Because the wheel mounts can be rotated, the vehicle can also be positioned in such a way that the vehicle stands up in the middle on the rollers of the wheel mounts in a lateral direction. By rotating the wheel mounts (and thus also the respective rollers), forces can be applied to the wheels of the vehicle in a lateral direction, so that the aforementioned positioning is possible.
Der Fahrzeugfunktionsprüfstand ist so aufgebaut, dass dieser Fahrzeugfunktionsprüfstand eine Targetanordnung aufweist.The vehicle functional test bench is constructed in such a way that this vehicle functional test bench has a target arrangement.
Die Targets der Targetanordnung sind so positioniert oder so positionierbar, dass sie sich im Erfassungsbereich zugehöriger Sensoren des Fahrzeugs befinden.The targets of the target arrangement are positioned or can be positioned in such a way that they are in the detection range of associated sensors of the vehicle.
Die Targetanordnung weist ein erstes Target auf, das ein Objekt ist, das dreidimensional der äußeren Kontur zumindest der Rückseite eines Fahrzeugs entspricht. Dieses erste Target weist eine Oberfläche auf, auf der projizierte Lichtblitze sichtbar sind.The target arrangement has a first target, which is an object that corresponds three-dimensionally to the outer contour of at least the rear of a vehicle. This first target has a surface on which projected flashes of light are visible.
Ein solches Target ist geeignet, um mit einem LiDAR-Sensor in Wechselwirkung zu treten.Such a target is suitable for interacting with a LiDAR sensor.
Über diese „Grundausstattung“ des Fahrzeugprüfstandes hinaus ist der Fahrzeugfunktionsprüfstand weiterhin wie folgt aufgebaut: In addition to this “basic equipment” of the vehicle test bench, the vehicle function test bench is further structured as follows:
Die Oberfläche des ersten Targets ist durchlässig für Radarstrahlen.The surface of the first target is transparent to radar beams.
Die Targetanordnung weist ein zweites Target auf, das zumindest die Antenne und den Sender eines Radar-Target-Simulators trägt.The target arrangement has a second target which carries at least the antenna and the transmitter of a radar target simulator.
Radarstrahlen durchdringen auch optisch nicht transparente Materialien wie Papier oder Kunststoffe. Radarstrahlen werden hingegen von Wasser und insbesondere von elektrisch leitenden Stoffen stark reflektiert.Radar beams also penetrate optically non-transparent materials such as paper or plastics. Radar beams, on the other hand, are strongly reflected by water and especially by electrically conductive materials.
Das erste Target kann beispielsweise aus Karton oder Kunststoff gefertigt werden, so dass dieses Taget für die Radarstrahlen durchlässig ist. Dieses erste Target wird zwischen dem zweiten Target und dem zu prüfenden Fahrzeug in dem Fahrzeugfunktionsprüfstand positioniert. In dem Fahrzeugfunktionsprüfstand wird das erste Target also zwischen dem zweiten Target und den Radaufnahmen des Fahrzeugfunktionsprüfstandes positioniert.The first target can be made of cardboard or plastic, for example, so that this target is transparent to the radar beams. This first target is positioned between the second target and the vehicle to be tested in the vehicle functional test bench. In the vehicle function test stand, the first target is positioned between the second target and the wheel mounts of the vehicle function test stand.
Dadurch „erkennt“ der LiDAR-Sensor die Struktur des ersten Targets.This causes the LiDAR sensor to “recognize” the structure of the first target.
Die Antenne des Radar-Target-Simulators als Bestandteil des zweiten Targets der Targetanordnung kann mit dem Radarsensor des Fahrzeugs wechselwirken, indem von dieser Antenne die von dem Radarsensor des Fahrzeugs ausgesendeten Radarstrahlen empfangen werden. Von dem Sender des Radar-Target Simulators werden Radarstrahlen ausgesendet, die - entsprechend den zu simulierenden Bedingungen - ein Objekt in einem bestimmten Abstand zu dem Fahrzeug und mit einer bestimmten Relativgeschwindigkeit (relativ zu dem Fahrzeug) repräsentieren. In an sich bekannter Weise weist der Radar-Target Simulator eine Absorptionsschicht auf, mittels der bewirkt wird, dass der Empfänger des Radarsensors des Fahrzeugs nur die Radarwellen empfängt, die von dem Sender des Radar-Target Simulators ausgesendet werden (und keine Radarwellen, die durch Reflexionen der Radarwellen auf der Grundplatte entstehen, die von dem Sender des Radarsensors des Fahrzeugs ausgesendet werden. Diese Funktion und Wirkungsweise des zweiten Targets werden durch das erste Target nicht beeinträchtigt.The antenna of the radar target simulator as part of the second target of the target arrangement can interact with the radar sensor of the vehicle in that the radar beams emitted by the radar sensor of the vehicle are received by this antenna. The transmitter of the radar target simulator emits radar beams which - depending on the conditions to be simulated - represent an object at a certain distance from the vehicle and at a certain relative speed (relative to the vehicle). In a manner known per se, the radar target simulator has an absorption layer, by means of which the receiver of the vehicle's radar sensor only receives the radar waves that are emitted by the transmitter of the radar target simulator (and no radar waves that pass through Reflections of the radar waves on the base plate arise, which are emitted by the transmitter of the vehicle's radar sensor. This function and mode of operation of the second target are not affected by the first target.
Der Fahrzeugfunktionsprüfstand weist eine Ansteuereinheit mit einer Antriebseinheit auf. Diese Ansteuereinheit (mit der Antriebseinheit) ist so ausgestaltet ist, dass entweder die Targetanordnung insgesamt oder zumindest das erste Target der Targetanordnung im Fahrzeugfunktionsprüfstand während der Durchführung von Prüfungen von ADAS des Fahrzeugs relativ zu den Radaufnahmen des Fahrzeugfunktionsprüfstands bewegbar sind. Soweit nur das erste Target bewegbar ist und der Radar-Target Simulator als zweites Target ortsfest ist, erweist es sich als vorteilhaft, dass die bei den Prüfungen zu bewegenden Massen reduziert werden. Damit lässt sich eine höhere Dynamik bei der Relativbewegung des vorausfahrenden Fahrzeugs zu dem zu prüfenden Fahrzeug erreichen.The vehicle function test bench has a control unit with a drive unit. This control unit (with the drive unit) is designed such that either the target arrangement as a whole or at least the first target of the target arrangement in the vehicle functional test bench can be moved relative to the wheel mounts of the vehicle functional test bench while ADAS tests of the vehicle are being carried out. As long as only the first target is movable and the radar target simulator is stationary as the second target, it proves to be advantageous that the masses to be moved during the tests are reduced. This makes it possible to achieve greater dynamics in the relative movement of the vehicle in front of the vehicle being tested.
Die Targetanordnung kann auch insgesamt im Fahrzeugfunktionsprüfstand relativ zu den Radaufnahmen des Fahrzeugfunktionsprüfstands bewegbar sein. Das zweite Target wird bei dieser Alternative mit der Targetanordnung im Fahrzeugfunktionsprüfstand bewegt. Die von dem zweiten Target auszusendenden Radarstrahlen werden unter Berücksichtigung der Tatsache ermittelt, dass bei dieser Alternative das zweite Target in dem Fahrzeugfunktionsprüfstand bewegt wird.The target arrangement can also be movable overall in the vehicle function test bench relative to the wheel mounts of the vehicle function test bench. In this alternative, the second target is moved with the target arrangement in the vehicle function test bench. The radar beams to be emitted by the second target are determined taking into account the fact that in this alternative the second target is moved in the vehicle function test bench.
Alternativ dazu ist zumindest das erste Target der Targetanordnung im Fahrzeugfunktionsprüfstand relativ zu den Radaufnahmen des Fahrzeugfunktionsprüfstands bewegbar. Das zweite Target steht bei dieser Alternative ortsfest im Fahrzeugfunktionsprüfstand. Die von dem zweiten Target auszusendenden Radarstrahlen werden unter Berücksichtigung der Tatsache ermittelt, dass bei dieser Alternativ das zweite Target steht.Alternatively, at least the first target of the target arrangement in the vehicle function test stand can be moved relative to the wheel mounts of the vehicle function test stand. In this alternative, the second target is stationary in the vehicle function test bench. The radar beams to be emitted by the second target are determined taking into account the fact that the second target is stationary in this alternative.
Die Bewegung des ersten Targets oder der Targetanordnung insgesamt kann in x-, y- und z Richtung erfolgen.The movement of the first target or the target arrangement as a whole can take place in the x, y and z directions.
Durch die Bewegbarkeit des ersten Targets können eine Relativgeschwindigkeit und verschiedene Abstände zwischen dem ersten Target und dem Fahrzeug im Fahrzeugfunktionsprüfstand simuliert werden. Das erste Target wird von dem LiDAR-Sensor des Fahrzeugs als vorausfahrendes Fahrzeug erkannt. Durch eine Relativgeschwindigkeit, bei der sich das zu prüfende Fahrzeug dem ersten Target annähert, lässt sich beispielsweise ein ADAS prüfen, das den Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug überprüft und ggf. auch regelt. Das Fahrzeug steht ortsfest im Fahrzeugfunktionsprüfstand auf den Radaufnahmen, über die eine Fahrt des Fahrzeugs simuliert wird. Eine Annäherung - sowohl hinsichtlich des Abstands als auch hinsichtlich der Relativgeschwindigkeit - zwischen dem Fahrzeug und dem ersten Target wird durch die Bewegung des ersten Targets im Fahrzeugfunktionsprüfstand simuliert. Es kann dann geprüft werden, ob die Reaktionen des Fahrzeugs der simulierten Umfeldsituation genügen (automatische Verringerung der (simulierten) Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Fahrzeugfunktionsprüfstand (ggf. auch durch einen Eingriff in die Bremsen) oder ggf. auch lediglich ein akustischer, haptischer oder optischer Hinweis für den Fahrzeugführer).Due to the mobility of the first target, a relative speed and different distances between the first target and the vehicle can be simulated in the vehicle function test bench. The first target is recognized by the vehicle's LiDAR sensor as a vehicle in front. By means of a relative speed at which the vehicle to be tested approaches the first target, an ADAS can be tested, for example, which checks and, if necessary, regulates the safety distance to the vehicle in front. The vehicle stands stationary in the vehicle function test bench on the wheel mounts, which are used to simulate the vehicle's journey. An approach - both in terms of distance and relative speed - between the vehicle and the first target is simulated by the movement of the first target in the vehicle functional test bench. It can then be checked whether the vehicle's reactions correspond to the simulated environmental situation (automatic reduction of the (simulated) speed of the vehicle in the vehicle function test bench (possibly also through intervention in the brakes) or, if necessary, just an acoustic, haptic or visual indication for the driver).
Zusätzlich wirkt das zweite Target auf einen Radarsensor des Fahrzeugs.In addition, the second target acts on a radar sensor of the vehicle.
Vorteilhaft kann der Fahrzeugfunktionsprüfstand über die Ansteuereinheit so betrieben werden, dass die Position und Bewegung des ersten Targets konform ist mit der Umfeldsituation, die insgesamt simuliert wird.The vehicle function test bench can advantageously be operated via the control unit in such a way that the position and movement of the first target conforms to the surrounding situation that is being simulated overall.
Wird beispielsweise aus dem Signal des LiDAR-Sensors erkannt, dass sich das eigene Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug annähert, muss der Radar-Traget Simulator genau diese Situation in den Radarsensor des Fahrzeugs spielen.For example, if the signal from the LiDAR sensor detects that your own vehicle is approaching a vehicle in front, the radar carrier simulator must play exactly this situation into the vehicle's radar sensor.
Für die Signale, die von dem Radar-Target-Simulator ausgegeben werden sollen, wird berücksichtigt, ob der Radar-Target-Simulator ortsfest im Fahrzeugfunktionsprüfstand aufgestellt ist (d.h.: nur das erste Target der Targetanordnung ist beweglich) oder mit der Targetanordnung (d.h.: die Targetanordnung ist insgesamt beweglich) bewegt wird.For the signals that are to be output by the radar target simulator, it is taken into account whether the radar target simulator is stationary in the vehicle function test bench (i.e.: only the first target of the target arrangement is movable) or with the target arrangement (i.e.: the target arrangement is movable as a whole) is moved.
Soweit die Targetanordnung insgesamt im Fahrzeugfunktionsprüfstand beweglich ist, können das erste Target und das zweite Target baulich so vereinigt sein, dass diese auf einem gemeinsamen Träger befestigt sind, der im Fahrzeugfunktionsprüfstand bewegbar ist.To the extent that the target arrangement as a whole is movable in the vehicle functional test bench, the first target and the second target can be structurally combined in such a way that they are attached to a common support that is movable in the vehicle functional test bench.
Es lassen sich beispielsweise Systeme prüfen, bei denen bei Stausituationen und entsprechend niedrigen Geschwindigkeiten eine automatisierte Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt wird. Dabei erfolgt eine Orientierung an dem vorausfahrenden Fahrzeug derart, dass das eigene Fahrzeug diesem Fahrzeug folgt. Bei Erreichen oder Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit wird dieses automatisierte Fahren deaktiviert. Diese Funktion des automatisierten Fahrens (Level 3) im Stau bis hin zur Deaktivierung des automatisierten Fahrens bei Erreichen oder Überschreiten bestimmter Geschwindigkeiten lässt sich in dem Fahrzeugfunktionsprüfstand nach der vorliegenden Erfindung simulieren und auf die richtige Funktion prüfen.For example, systems can be tested in which the vehicle is driven automatically in traffic jams and correspondingly low speeds. The orientation is based on the vehicle in front in such a way that one's own vehicle follows this vehicle. When a certain speed is reached or exceeded, this automated driving is deactivated. This function of automated driving (Level 3) in traffic jams up to the deactivation of automated driving when certain speeds are reached or exceeded can be simulated in the vehicle function test bench according to the present invention and checked for correct function.
Mit der vorliegenden Erfindung wird es vorteilhaft möglich, Prüfungen von ADAS insgesamt durchzuführen. Es handelt sich also um Wirkprüfungen, die bei den ADAS die Funktion und auch das Zusammenwirken der Sensoren, der Auswertung der Sensorsignale in den Steuergeräten und die Ansteuerung der Stellelemente des Fahrzeugs betreffen, auf die das ADAS einwirkt. Die einzelnen Sensoren, Stellglieder und Steuergeräte werden also nicht lediglich einzeln geprüft. Es wird vielmehr geprüft, ob das ADAS insgesamt im Zusammenwirken aller Bauteile in bestimmten Situationen das gewünschte Verhalten im Rahmen einer Wirkprüfung zeigt.With the present invention it is advantageously possible to carry out tests of ADAS as a whole. These are effectiveness tests that concern the function and interaction of the sensors, the evaluation of the sensor signals in the control units and the control of the control elements of the vehicle on which the ADAS acts. The individual sensors, actuators and control devices are not just checked individually. Rather, it is checked whether the ADAS as a whole, with the interaction of all components, shows the desired behavior in certain situations as part of an effectiveness test.
Dabei erweist es sich als vorteilhaft, diese Prüfungen durch die Ausgestaltung der Targetanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung durchführen zu können, wenn das zu prüfende Fahrzeug auf den Radaufnahmen des Fahrzeugfunktionsprüfstandes aufsteht. Es lassen sich definierte Umfeldsituationen durch die Ansteuerung der beteiligten Targets gezielt und definiert simulieren. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass diese Umfeldsituationen auch reproduzierbar sind.It proves to be advantageous to be able to carry out these tests due to the design of the target arrangement according to the present invention when the vehicle to be tested stands on the wheel mounts of the vehicle function test stand. Defined environmental situations can be simulated in a targeted and defined manner by controlling the targets involved. What is particularly advantageous is that these environmental situations can also be reproduced.
Insbesondere bei ADAS, durch die - abhängig von erkannten Umfeldsituationen - ein Eingriff in Betätigungselemente des Fahrzeugs erfolgt (insbesondere Bremsen oder Lenkung), erweist es sich als vorteilhaft, dass das Fahrzeug auf den Radaufnahmen eines Fahrzeugfunktionsprüfstandes aufsteht.Particularly in the case of ADAS, through which - depending on the detected environmental situations - an intervention is made in the vehicle's actuating elements (particularly brakes or steering), it proves to be advantageous for the vehicle to stand on the wheel mounts of a vehicle function test stand.
Durch die Eingriffe in die Betätigungselemente des Fahrzeugs werden im simulierten Fahrbetrieb Kräfte auf die Rollen der Radaufnahmen ausgeübt, die gemessen werden können. Damit wird es vorteilhaft möglich, von ADAS vorgenommene Eingriffe in Betätigungselemente des Fahrzeugs (Bremsen, Lenkung) quantitativ zu bewerten.Through interventions in the vehicle's actuating elements, forces are exerted on the rollers of the wheel mounts during simulated driving, which can be measured. This makes it advantageously possible to quantitatively evaluate interventions carried out by ADAS in actuating elements of the vehicle (brakes, steering).
Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber der Vorgehensweise, zur Prüfung der ADAS Fahrversuche (Testfahrten) im realen Umfeld vorzunehmen. Bei dieser Vorgehensweise sind die Umfeldsituationen nur eingeschränkt reproduzierbar. Das Fahrzeug kann zwar immer über dieselbe Teststrecke gefahren werden, die Lichtverhältnisse sind dabei bei verschiedenen Fahrten unterschiedlich. Dies gilt auch für das Auftreten von fremden Objekten oder Personen außerhalb des Fahrzeugs in diesem Umfeld während der Fahrt.This is a significant advantage over the approach of carrying out driving tests (test drives) in a real environment to test the ADAS. With this approach, the surrounding situations can only be reproduced to a limited extent. Although the vehicle can always be driven over the same test route, the lighting conditions are different on different journeys. This also applies to the appearance of foreign objects or people outside the vehicle in this environment while driving.
Eingriffe in Betätigungselemente des Fahrzeugs durch ADAS können bei diesen Testfahrten mit vertretbarem messtechnischem Aufwand nur in dem Umfang erfasst werden, wie der Fahrzeugführer diese Eingriffe wahrnimmt. Dies ist allenfalls qualitativ möglich, jedoch nicht quantitativ. Dies gilt jedenfalls dann, wenn es sich bei den Fahrzeugen nicht um Versuchsfahrzeuge handelt, die mit umfangreicher Messtechnik ausgestattet sind, sondern beispielsweise um Fahrzeuge im Alltagsbetrieb der privaten oder gewerblichen Nutzung, die regelmäßig Hauptuntersuchungen unterzogen werden müssen, um deren Verkehrssicherheit zu prüfen und zu bescheinigen. Diese Fahrzeuge verfügen nicht über eine entsprechende fahrzeugseitige Messtechnik, so dass für die quantitative Bewertung bei diesen Fahrzeugen die Messung an den Rollen der Radaufnahmen des Fahrzeugfunktionsprüfstandes von besonderem Vorteil ist.Interventions in the vehicle's actuating elements by ADAS can only be recorded in these test drives with reasonable measurement effort to the extent that the vehicle driver perceives these interventions. This is at best possible qualitatively, but not quantitatively. This applies in any case if the vehicles are not test vehicles that are equipped with extensive measurement technology, but rather, for example, vehicles in everyday use for private or commercial use that have to undergo regular general inspections in order to check and certify their road safety . These vehicles do not have appropriate on-board measurement technology, so measuring on the rollers of the wheel mounts on the vehicle function test stand is particularly advantageous for the quantitative evaluation of these vehicles.
Bei der Ausgestaltung des Fahrzeugfunktionsprüfstands gemäß Anspruch 2 weist der Fahrzeugfunktionsprüfstand eine Umfeldsimulationseinheit auf. Die Targetanordnung ist Bestandteil der Umfeldsimulationseinheit. Die Umfeldsimulationseinheit weist weiterhin einen oder mehrere Bildschirme auf, die im Sichtbereich der Kameras einer Kameraanordnung eines zu prüfenden Fahrzeugs positonierbar sind. Die Umfeldsimulationseinheit weist eine Ansteuereinheit auf zur Ansteuerung der Bildschirme zur Darstellung einer definierten Umfeldsituation auf den Bildschirmen und zur Ansteuerung einer Antriebseinheit zur Bewegung des ersten Targets oder der Targetanordnung relativ zu den Radaufnahmen des Fahrzeugfunktionsprüfstands.In the design of the vehicle functional test bench according to
Bei dieser Ausgestaltung erweist es sich als vorteilhaft, dass eine (identische) Umfeldsituation von den verschiedenen Sensoren des Fahrzeugs erkannt wird, wenn die verschiedenen Targets in dem Fahrzeugfunktionsprüfstand koordiniert so angesteuert werden, dass die Targets in Echtzeit (d.h.: zeitgleich) identische Umfeldsituationen darstellen.In this embodiment, it proves to be advantageous that an (identical) environmental situation is recognized by the various sensors of the vehicle if the various targets in the vehicle function test bench are controlled in a coordinated manner in such a way that the targets represent identical environmental situations in real time (i.e.: at the same time).
Soll beispielsweise für den LiDAR-Sensor und den Radarsensor ein vorausfahrendes Fahrzeug simuliert werden, das eine Relativgeschwindigkeit zu dem zu prüfenden Fahrzeug aufweist, ist es vorteilhaft, wenn auf den Bildschirmen für die Kameras ebenfalls eine Umfeldsituation dargestellt wird mit einem Fahrzeug mit der entsprechenden Relativgeschwindigkeit zu dem zu prüfenden Fahrzeug.If, for example, a vehicle in front is to be simulated for the LiDAR sensor and the radar sensor, which has a relative speed to the vehicle to be tested, it is advantageous if an environmental situation is also displayed on the screens for the cameras with a vehicle with the corresponding relative speed the vehicle to be tested.
Anspruch 3 betrifft ein Verfahren zur Durchführung von Prüfungen von ADAS eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Dabei erfolgt die Bewegung der Targetanordnung oder des ersten Targets synchronisiert zur Darstellung auf den Bildschirmen.
Damit werden für die Sensoren des Fahrzeugs einheitliche Umfeldsituationen simuliert. Dies erweist sich insofern als vorteilhaft, als die fahrdynamischen Systems ggf. so ausgelegt sind, dass die Auswertung der Sensorsignale redundant so erfolgt, dass bestimmte Maßnahmen seitens der fahrdynamischen Systeme nur dann vorgenommen werden, wenn die Auswertung verschiedener Sensorsignale auf dieselben Umfeldsituationen schließen lassen.This simulates uniform environmental situations for the vehicle's sensors. This proves to be advantageous in that the driving dynamics systems may be designed in such a way that the sensor signals are evaluated redundantly in such a way that certain measures are only taken by the driving dynamics systems if the evaluation of different sensor signals indicates the same environmental situations.
Die fahrdynamischen Systeme können so ausgelegt sein, dass bei einer widersprüchlichen Bewertung der Umfeldsituationen aus der Auswertung der Signale verschiedener Sensoren eine Fehlersituation erkannt wird.The driving dynamics systems can be designed in such a way that an error situation is recognized in the event of a contradictory assessment of the surrounding situations from the evaluation of the signals from various sensors.
Sowohl bei dem Fahrzeugfunktionsprüfstand nach den Ansprüchen 1 und 2 als auch bei den Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4 kann über die Radaufnahmen eine definierte Fahrt des Fahrzeugs simuliert werden mit einer bestimmten Geschwindigkeit sowie ggf. auch mit einer Kurvenfahrt. Weil sich bei einer Kurvenfahrt die Blickrichtung auf ein vorausfahrendes Fahrzeug ändert, ist es hierbei vorteilhaft, wenn das erste Target (das in Wechselwirkung mit dem LiDAR-Sensor des Fahrzeugs ist) nicht nur die Rückseite des Fahrzeug darstellt, sondern auch die entsprechenden Seitenflanken des Fahrzeugs, die bei einer Kurvenfahrt „sichtbar“ werden.Both in the vehicle function test bench according to
Soweit vorliegend von einem zu prüfenden Fahrzeug gesprochen wird, bezieht sich diese Prüfung auf ADAS des Fahrzeugs. Abhängig von der ordnungsgemäßen Funktion des zu prüfenden ADAS wird das Fahrzeug in diesem Zusammenhang bewertet. In diesem Sinne wird damit auch das Fahrzeug geprüft.Insofar as we are talking about a vehicle to be tested, this test refers to the ADAS of the vehicle. Depending on the proper functioning of the ADAS being tested, the vehicle is evaluated in this context. With this in mind, the vehicle is also checked.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Die einzige Figur zeigt dabei einen Fahrzeugfunktionsprüfstand 1 mit vier Radaufnahmen 2, 3, 4, 5 für die Räder eines zu prüfenden Fahrzeugs. Die Radaufnahmen 2, 3, 4, 5 können hinsichtlich des Radstandes des zu prüfenden Fahrzeugs und auch hinsichtlich der Spurbreite des zu prüfenden Fahrzeugs einstellbar sein.The only figure shows a vehicle function test stand 1 with four
Es ist eine Targetanordnung 6 zu sehen, die aus dem ersten Target 7 und dem zweiten Target 8 besteht.A
Das erste Target 7 steht in Wechselwirkung mit dem LiDAR-Sensor eines zu prüfenden Fahrzeugs.The
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein zweites Target 8 zu sehen, dass ein Radar-Target-Simulator ist. In dieser Ausgestaltung ist das erste Target 7 für Radarstrahlen durchlässig. Das zweite Target 8 steht in Wechselwirkung mit dem Radarsensor eines zu prüfenden Fahrzeugs.In the exemplary embodiment shown here, a second target 8 can be seen, which is a radar target simulator. In this embodiment, the
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Targetanordnung 6 entsprechend den Pfeilen 9 und 10 relativ zu den Radaufnahmen 2, 3, 4, 5 des Fahrzeugfunktionsprüfstands bewegbar. Dazu ist eine (hier nicht näher dargestellte) Antriebseinheit vorhanden.In the exemplary embodiment shown, the
Außerdem sind zwei Bildschirme 11 und 12 zu sehen, die an einem Portalsystem 13 so geführt sind, dass diese Bildschirme 11 und 12 im Sichtbereich von Kameras des Fahrzeugs positioniert werden können.In addition, two
Es ist eine Ansteuereinheit 14 zu sehen. Von dieser Ansteuereinheit wird den Bildschirmen 11 und 12 das vorgegeben, was auf den Bildschirmen als Umfeldsituation dargestellt werden soll.A
Von der Ansteuereinheit 14 wird auch die Antriebseinheit der Targetanordnung 6 angesteuert, so dass die Targetanordnung 6 synchronisiert zu der Darstellung der Umfeldsituation auf den Bildschirmen 11 und 12 bewegt wird.The drive unit of the
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GIETELINK, Olaf [et. al.] : Development of advanced driver assistance systems with vehicle hardware-in-the-loop simulations. In: Vehicle System Dynamics, Vol. 44, 2006, Nr. 7, S. 569-590. - ISSN 0042-3114 |
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