DE102022126737A1

DE102022126737A1 - Verfahren und Steuergerät zur Erprobung von Fahrzeugfunktionen

Info

Publication number: DE102022126737A1
Application number: DE102022126737.7A
Authority: DE
Inventors: Moritz Markofsky; Fabian Pfitz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zur Erprobung von Fahrzeugfunktionen vorgeschlagen, wobei für die Erprobung der Fahrzeugfunktionen mindestens eine Testfahrt mit mindestens einem Testfahrzeug durchgeführt wird. Während der mindestens einen Testfahrt werden mehrere Fahrzeugfunktionen erprobt. Eine jeweilige zu erprobende Fahrzeugfunktion ist durch mindestens einen funktionsspezifischen Testfall testbar. Getestet wird die jeweilig zu erprobende Fahrzeugfunktion, indem auf einem Steuergerät folgende Schritte ausgeführt werden: Einlesen einer Mehrzahl an Testkatalogen zu verschiedenen Fahrzeugfunktionen; Ableitung eines jeweiligen Testfallmodelss für die funktionsspezifischen Testfälle aus der Mehrzahl an Testkatalogen; Vorgabe der Testfallmodelle für die mindestens eine Testfahrt; Aufzeichnung von Messdaten während der mindestens einen Testfahrt; Identifizierung von abgefahrenen Testfällen in den aufgezeichneten Messdaten anhand der vorgegebenen Testfallmodelle; Überprüfung, welcher Testfall der Mehrzahl an Testfällen abgeschlossen ist; Bewertung eines jeweilig abgeschlossenen Testfalls; Rückmeldung an Fahrer mit Informationen zur Bewertung jeweilig abgeschlossener Testfälle, zu noch abzufahrenden Testfallmodelle, zur Testabdeckung zu erprobenden Funktionen, oder zur Relevanz abgeschlossener Testfälle für jeweilig zu erprobende Fahrzeugfunktion.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zur Erprobung von Fahrzeugfunktionen, wobei die Fahrfunktion sowohl Software wie Hardware umfassen können.
Auf Erprobungsfahren zur Entwicklung und Integration (Applikation und Absicherung) eines Fahrerassistenzsystems (ADAS) und/oder eines automatisierten Fahrsystems (ADS) werden Unmengen an Daten generiert. Allerdings dienen die jeweiligen Erprobungsfahrten zielgerichtet nur einem jeweiligen vordefinierten Zweck, z.B. einer Absicherung einer bestimmten Funktion wie bspw. ein autonomes Überholmanöver. Soll eine andere Funktion überprüft werden, wird eine neue Erprobungsfahrt angesetzt. Da bei jeder Erprobungsfahrt eine Datenaufzeichnung aus sämtlicher zur Überprüfung der jeweiligen Fahrfunktion installierter Sensorik und Diagnostik mitläuft, jedoch nur zielgerichtet herangezogen wird, werden viele wertvolle Informationen, die in den Daten stecken, weder ausgewertet noch anderweitig genutzt. Der Grund dafür liegt darin, dass die Fahrer, welche die Erprobung durchführen, meist nur den Fokus auf ihren Testzweck und ihren Testkatalog legen. Testkataloge von anderen Funktionen bzw. Systemen sind oft nicht bekannt.
Die Druckschrift DE 10 2016 220 913 A1 offenbart ein Verfahren zur Generierung von Testfällen für autonome Kraftfahrzeuge. Die Testfälle werden unter Verwendung von Daten von am Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugen automatisch generiert.
In der Druckschrift DE 10 2018 006 028 A1 wird ein Verfahren zum Sammeln von Daten eines Kraftfahrzeugs während einer Testfahrt beschrieben. Die Daten werden zwischen unterschiedlichen Steuergeräten ausgetauscht.
Die Druckschrift DE 10 2018 216 140 A1 erörtert ein Verfahren zur Durchführung einer Fahrzeugdiagnose zu einer Testfahrt eines Kraftfahrzeugs. Dabei werden Sensordaten des Fahrzeugs an einen externen Zentralrechner versandt und dort ausgewertet.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erprobung von Fahrzeugfunktionen zur Verfügung zu stellen, welches während Testfahrten aufgezeichnete Sensordaten einer Erprobung von möglichst vielen Fahrzeugfunktionen bereitstellt. Ferner soll ein Steuergerät bereitgestellt werden, auf welchem das Verfahren zur Ausführung kommt.
Zur Lösung der voranstehend genannten Aufgabe wird ein Verfahren zu einer Erprobung von Fahrzeugfunktionen vorgeschlagen, wobei für die Erprobung der Fahrzeugfunktionen mindestens eine Testfahrt mit mindestens einem Testfahrzeug durchgeführt wird. Während der mindestens einen Testfahrt werden mehrere Fahrzeugfunktionen erprobt. Eine jeweilige zu erprobende Fahrzeugfunktion ist durch mindestens einen funktionsspezifischen Testfall testbar. Getestet wird die jeweilig zu erprobende Fahrzeugfunktion, indem auf einem Steuergerät folgende Schritte ausgeführt werden:

• Einlesen einer Mehrzahl an Testkatalogen zu verschiedenen Fahrzeugfunktionen;
• Ableitung eines jeweiligen Testfallmodells für die funktionsspezifischen Testfälle aus der Mehrzahl an Testkatalogen;
• Vorgabe der Testfallmodelle für die mindestens eine Testfahrt;
• Aufzeichnung von Messdaten während der mindestens einen Testfahrt;
• Identifizierung von abgefahrenen Testfällen in den aufgezeichneten Messdaten anhand der vorgegebenen Testfallmodelle;
• Überprüfung, welcher Testfall der Mehrzahl an Testfällen abgeschlossen ist;
• Bewertung eines jeweilig abgeschlossenen Testfalls;
• Rückmeldung an Fahrer mit mindestens einer Information aus folgender Liste:
- ◯ Bewertung jeweilig abgeschlossener Testfälle
- ◯ Noch abzufahrende Testfallmodelle
- ◯ Testabdeckung zu erprobender Funktionen
- ◯ Relevanz abgeschlossener Testfälle für jeweilig zu erprobende Fahrzeugfunktion.

Die Messdaten stammen einerseits von Sensoren, andererseits von Steuersignalen zu Aktuatoren bzw. Steuergeräten während der mindestens einen Testfahrt.
Um mehrere Testfallmodelle bereitstellen zu können, werden möglichst viele Testkataloge zu verschiedenen Fahrzeugfunktionen bzw. Fahrzeugsystemen betrachtet. Der jeweilige Testkatalog beinhaltet dabei Testabläufe zu verschiedenen Fahrzeugfunktionen. So würde bspw. ein Testkatalog zu autonomen Fahrfunktionen ein Überholmanöver beinhalten, während bspw. ein Testkatalog zu Fahrtrichtungsanzeigern Testabläufe zur Überprüfung eines linken Blinkers beinhalten könnten. Jedoch würden beide beispielhaft genannten Testkataloge eine Überprüfung einer korrekten Funktionsweise des linken Blinkers beinhalten und auf die gleichen hierzu während einer Testfahrt gemessenen Sensordaten zugreifen.
Auf dem Steuergerät kann die Ableitung eines jeweilig abzufahrenden Testfallmodells aus den bereitgestellten Testkatalogen erfolgen, bspw. mit einer Testfallmodell-Ableitung aus einer Spezifikation. Anhand der Testfallmodelle werden dann die Testfälle in den Messdaten mittels Szenarioidentifikation identifiziert. Zu einer solchen Szenarioidentifikation bildet bspw. die Druckschrift DE 10 2021 131 115 eine Beschreibungsgrundlage. So weist ein jeweiliges Modellszenario (und damit ein relevanter Testfall) eine Mehrzahl an Szenenattributen auf, welche es definieren. Bei einer Testfahrt kommt es zu einer Vielzahl von Fahrszenarien, welche jeweils durch mindestens einen jeweiligen Akt, der jeweilige Akt durch mindestens eine Fahrszene, und die mindestens eine Fahrszene durch mindestens ein vorgegebenes Szenenattribut, welches einen Aspekt der mindestens einen Fahrszene beschreibt, gebildet werden. Zu einer Analyse der Fahrszenarien werden innerhalb der Messdaten zu jedem Zeitschritt jeweilige Szenenattribute identifiziert. Dadurch wird eine zu einem jeweiligen Zeitschritt vorliegende Fahrszene durch die jeweiligen identifizierten Szenenattribute repräsentiert. Ein jeweilig zu modellierendes Fahrszenario wird als eine Aneinanderreihung von Akten mit einer undefinierten Dauer betrachtet. Jeder Akt wird durch eine jeweilige Gruppe mit denjenigen Szenenattributen gebildet, die alle Fahrszenen in dem jeweiligen Akt gemeinsam haben. Dadurch wird das jeweilig zu modellierende Fahrszenario durch diejenige Menge an Szenenattributen beschrieben, welche alle Gruppen an Szenenattributen der aneinander gereihten Akte aufweisen. Durch Abgleich der Menge an Szenenattributen des jeweiligen Modellszenarios mit einer aus einer jeweiligen zusammenhängenden Abfolge an Zeitschritten in den Messdaten identifizierten jeweiligen Menge an Szenenattributen wird ein jeweiliges Fahrszenario identifiziert, wodurch der jeweilige zu dem jeweiligen Modellszenario (und damit zu dem jeweiligen Testfallmodell) gehörige Testfall bspw. bzgl. Performanz überprüft werden kann. Das jeweilige Modellszenario ist Teil des jeweiligen Testfallmodells und kann, wie voranstehend beschrieben, in den jeweiligen Messdaten identifiziert werden. Darüber hinaus umfasst das jeweilige Testfallmodell aber auch noch weitere Details wie bspw. Bewertungskriterien.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Messdaten und/oder eine jeweilige Bewertung zu einen jeweilig abgeschlossenen Testfall aus dem Testfahrzeug an einen zentralen Server, mit dem jedes Testfahrzeug eines Pools an Testfahrzeugen in Verbindung steht, übertragen.
In einer fortgesetzten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vom zentralen Server an jeweilige Testfahrzeuge eines Pools von Testfahrzeugen übertragen, welche Testfälle abgeschlossen sind.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Erprobung von Fahrzeugfunktionen für eine Validierung eines Fahrerassistenzsystems (ADAS) und/oder eines automatisierten Fahrsystems (ADS) durchgeführt.
In einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zu einem jeweiligen Testfallmodell eines jeweiligen Testfalls ein jeweiliges Sollergebnis hinterlegt. Nach Abschluss und Bewertung eines Testfalls werden dem Fahrer während der weiter andauernden mindestens einen Testfahrt Informationen über eine Performanz der jeweilig erprobten Fahrzeugfunktion zurückgemeldet werden.
Ferner wird ein Steuergerät zu einer Erprobung von Fahrzeugfunktionen beansprucht, wobei für die Erprobung der Fahrzeugfunktionen mindestens eine Testfahrt mit mindestens einem Testfahrzeug durchgeführt wird. Während der mindestens einen Testfahrt werden mehrere Fahrzeugfunktionen erprobt, wobei eine jeweilige zu erprobende Fahrzeugfunktion durch mindestens einen funktionsspezifischen Testfall testbar ist und getestet wird. Das Steuergerät umfasst mindestens eine Recheneinheit und ein Speichermedium und ist dazu ausgestaltet, folgende Schritte auszuführen:

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts weist das Steuergerät Funkmittel auf, um Messdaten und/oder eine jeweilige Bewertung zu einen jeweilig abgeschlossenen Testfall aus dem Testfahrzeug an einen zentralen Server, mit dem jedes Testfahrzeug eines Pools an Testfahrzeugen in Verbindung steht, zu übertragen.
In einer fortgesetzten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts ist der zentrale Server dazu konfiguriert, von dem jeweiligen Testfahrzeug des Pools von Testfahrzeugen bereits abgeschlossene Testfälle zu übertragen.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts ist das Steuergerät dazu konfiguriert, die Erprobung von Fahrzeugfunktionen für eine Validierung eines Fahrerassistenzsystems (ADAS) und/oder eines automatisierten Fahrsystems (ADS) durchzuführen.
In einer noch weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts umfasst das Steuergerät eine weitere Speichereinheit, welche zu einem jeweiligen Testfallmodell eines jeweiligen Testfalls ein jeweiliges Sollergebnis aufweist. Das Steuergerät ist dazu konfiguriert, nach Abschluss und Bewertung eines Testfalls dem Fahrer während der weiter andauernden mindestens einen Testfahrt Informationen über eine Performanz der jeweilig erprobten Fahrzeugfunktion zu melden.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Als Ausführungsbeispiel zu dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine marktspezifische Erprobung einer Verkehrszeichenerkennung für die Länder USA und Kanada betrachtet.

• Eingelesen wird ein Testkatalog zu einer Adaptive-Cruise-Control-(ACC)-Funktion, welche eine autonome Fahrfunktion darstellt. Optional fährt eine funktionsverantwortliche Person für das Gebiet der Verkehrszeichenerkennung bei der Erprobung mit aktivierter ACC mit, hat dabei aber keine Kenntnis zu den jeweiligen Testfällen;
• Vor Testfahrt werden aus dem ACC Testkatalog vom Steuergerät mittels Testfallmodell-Ableitung die jeweiligen Testfallmodelle der Testfälle abgeleitet;
• Durchführung der Erprobung, wobei ein Fokus auf der Verkehrszeichenerkennung liegt, wobei aber mit aktivierter ACC gefahren wird;
• Noch während der Testfahrt läuft im Steuergerät eine automatisierte Identifikation von für ACC-relevanter Testfälle in den Messdaten;
• Rückmeldung an Testfahrer, wenn gerade ACC-relevante Testfälle gefahren werden;
• Rückmeldung an Testfahrer wie viele der modellierten Testfälle der ACC-Funktion während der Testfahrt schon durchgeführt wurden und welche noch offen sind, bspw. mit Beschreibung; gezielte Rückmeldung, welche Testfälle, bspw. Fahrmanöver noch anders gefahren werden sollen, bspw. Cutouts bei anderen Geschwindigkeiten und Abständen;
• Optional kann eine Rückmeldung an Testfahrer erfolgen, in wie vielen Testfällen das System erfolgreich performt hat;
• Optional kann während der Testfahrt eine Übertragung der Daten (Messdaten, Bewertungen) an die ACC-Funktionsverantwortliche Person, welche also nicht im Testfahrzeug mitfährt, über eine Funkverbindung, bspw. eine Cloud-Anbindung, erfolgen. Die ACC-Funktionsverantwortliche Person erhält damit bereits analysiert bzw. vorverarbeitet die für sie relevanten Daten der Erprobung. Damit kann sie noch während der laufenden Testfahrt auf die Performanz der Fahrfunktion bzw. des Fahrsystems reagieren, und einem im Testfahrzeug befindlichen Kollegen zur Erprobung ggf. andere Softwarestände oder Datensätze zur Verfügung stellen.

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

DE 102016220913 A1 [0003]
DE 102018006028 A1 [0004]
DE 102018216140 A1 [0005]
DE 102021131115 [0010]

Claims

Verfahren zu einer Erprobung von Fahrzeugfunktionen, wobei für die Erprobung der Fahrzeugfunktionen mindestens eine Testfahrt mit mindestens einem Testfahrzeug durchgeführt wird, wobei während der mindestens einen Testfahrt mehrere Fahrzeugfunktionen erprobt werden, wobei eine jeweilige zu erprobende Fahrzeugfunktion durch mindestens einen funktionsspezifischen Testfall testbar ist und getestet wird, indem auf einem Steuergerät folgende Schritte ausgeführt werden: • Einlesen einer Mehrzahl an Testkatalogen zu verschiedenen Fahrzeugfunktionen; • Ableitung eines jeweiligen Testfallmodells für die funktionsspezifischen Testfälle aus der Mehrzahl an Testkatalogen; • Vorgabe der Testfallmodelle für die mindestens eine Testfahrt; • Aufzeichnung von Messdaten während der mindestens einen Testfahrt; • Identifizierung von abgefahrenen Testfällen in den aufgezeichneten Sensordaten anhand der vorgegebenen Testfallmodellen; • Überprüfung, welcher Testfall der Mehrzahl an Testfällen abgeschlossen ist; • Bewertung eines jeweilig abgeschlossenen Testfalls; • Rückmeldung an Fahrer mit mindestens einer Information aus folgender Liste: ◯ Bewertung jeweilig abgeschlossener Testfälle ◯ Noch abzufahrende Testfallmodellen ◯ Testabdeckung zu erprobender Funktionen ◯ Relevanz abgeschlossener Testfälle für jeweilig zu erprobende Fahrzeugfunktion.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Messdaten und/oder eine jeweilige Bewertung zu einen jeweilig abgeschlossenen Testfall aus dem Testfahrzeug an einen zentralen Server, mit dem jedes Testfahrzeug eines Pools an Testfahrzeugen in Verbindung steht, übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei vom zentralen Server an jeweilige Testfahrzeuge eines Pools von Testfahrzeugen übertragen wird, welche Testfälle abgeschlossen sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Erprobung von Fahrzeugfunktionen für eine Validierung eines Fahrerassistenzsystems (ADAS) und/oder eines automatisierten Fahrsystems (ADS) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei zu einem jeweiligen Testfallmodells eines jeweiligen Testfalls ein jeweiliges Sollergebnis hinterlegt wird, wobei nach Abschluss und Bewertung eines Testfalls dem Fahrer während der weiter andauernden mindestens einen Testfahrt Informationen über eine Performanz der jeweilig erprobten Fahrzeugfunktion zurückgemeldet werden.
Steuergerät zu einer Erprobung von Fahrzeugfunktionen, wobei für die Erprobung der Fahrzeugfunktionen mindestens eine Testfahrt mit mindestens einem Testfahrzeug durchgeführt wird, wobei während der mindestens einen Testfahrt mehrere Fahrzeugfunktionen erprobt werden, wobei eine jeweilige zu erprobende Fahrzeugfunktion durch mindestens einen funktionsspezifischen Testfall testbar ist und getestet wird, wobei das Steuergerät mindestens eine Recheneinheit und ein Speichermedium umfasst und dazu ausgestaltet ist, folgende Schritte auszuführen: • Einlesen einer Mehrzahl an Testkatalogen zu verschiedenen Fahrzeugfunktionen; • Ableitung eines jeweiligen Testfallmodells für die funktionsspezifischen Testfälle aus der Mehrzahl an Testkatalogen; • Vorgabe der Testfallmodelle für die mindestens eine Testfahrt; • Aufzeichnung von Messdaten während der mindestens einen Testfahrt; • Identifizierung von abgefahrenen Testfällen in den aufgezeichneten Sensordaten anhand der vorgegebenen Testfallmodelle; • Überprüfung, welcher Testfall der Mehrzahl an Testfällen abgeschlossen ist; • Bewertung eines jeweilig abgeschlossenen Testfalls; • Rückmeldung an Fahrer mit mindestens einer Information aus folgender Liste: ◯ Bewertung jeweilig abgeschlossener Testfälle ◯ Noch abzufahrende Testfallmodelle ◯ Testabdeckung zu erprobender Funktionen ◯ Relevanz abgeschlossener Testfälle für jeweilig zu erprobende Fahrzeugfunktion.
Steuergerät nach Anspruch 6, wobei das Steuergerät Funkmittel aufweist, um Messdaten und/oder eine jeweilige Bewertung zu einen jeweilig abgeschlossenen Testfall aus dem Testfahrzeug an einen zentralen Server, mit dem jedes Testfahrzeug eines Pools an Testfahrzeugen in Verbindung steht, zu übertragen.
Steuergerät nach Anspruch 7, wobei der zentrale Server dazu konfiguriert ist, von dem jeweiligen Testfahrzeug des Pools von Testfahrzeugen bereits abgeschlossene Testfälle zu übertragen.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, welches dazu konfiguriert ist, die Erprobung von Fahrzeugfunktionen für eine Validierung eines Fahrerassistenzsystems (ADAS) und/oder eines automatisierten Fahrsystems (ADS) durchzuführen.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, welches eine Speichereinheit umfasst, die zu einem jeweiligen Testfallmodell eines jeweiligen Testfalls ein jeweiliges Sollergebnis aufweist, wobei das Steuergerät dazu konfiguriert ist, nach Abschluss und Bewertung eines Testfalls dem Fahrer während der weiter andauernden mindestens einen Testfahrt Informationen über eine Performanz der jeweilig erprobten Fahrzeugfunktion zu melden.