DE102010038639B4

DE102010038639B4 - Vorrichtung zum Testen eines Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystems

Info

Publication number: DE102010038639B4
Application number: DE102010038639.1A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Stählin; Adam Swoboda; Anselm Keil; Xiuxun Yin; Sighard Schräbler
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: WO2012013552A1; DE102010038639A1; US9046440B2; US20130144484A1

Abstract

Vorrichtung zum Testen eines Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystems eines ersten Fahrzeugs (1) unter Beteiligung mindestens eines zweiten Fahrzeugs im Bereich eines fest vorgegebenen Fahrbahnabschnitts (6), insbesondere im Bereich einer Kreuzung, wobei das zweite Fahrzeug durch eine Dummyeinrichtung (2) repräsentiert wird, welche sich in dem Bereich des Fahrbahnabschnitts (6) mit dem größten Teil ihres Volumens und/oder ihrer Masse außerhalb des Bewegungsraums des ersten Fahrzeugs bewegt,dadurch kennzeichnet,dass das erste Fahrzeug (1) und das mindestens eine zweite Fahrzeug jeweils mindestens einen Sender und/oder mindestens einen Empfänger zur C2X-Kommunikation im Zusammenhang mit dem Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystem aufweisen;dass die Dummyeinrichtung (2) derart eingerichtet ist, dass mindestens ein Sensor und/oder mindestens ein Fahrassistenzsystem und/oder mindestens ein Sicherheitssystem des durch die Dummyeinrichtung (2) repräsentierten zweiten Fahrzeugs simuliert werden, wobei der Lenkradwinkel, Querbeschleunigung, Gierrate oder Bremspedalweg sowie Geschwindigkeit simuliert werden, um diese Daten mittels C2X-Kommunikation zu versenden; unddass mittels der C2X-Kommunikation Daten zwischen Fahrzeug (1) Dummyeinrichtung (2) und Infrastruktureinrichtungen einer Kreuzung (6) ausgetauscht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Testen eines Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystems eines ersten Fahrzeugs unter Beteiligung mindestens eines zweiten Fahrzeugs im Bereich eines fest vorgegebenen Fahrbahnabschnitts, insbesondere im Bereich einer Kreuzung, wobei das erste Fahrzeug und das mindestens eine zweite Fahrzeug jeweils mindestens einen Sender und/oder mindestens einen Empfänger zur C2X-Kommunikation im Zusammenhang mit dem Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystem aufweisen.
Als C2X-Kommunikation wird die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem weiteren Fahrzeug oder einer Infrastruktureinrichtung bezeichnet. Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen (im Folgenden kurz C2C-Kommunikation) und die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Infrastruktureinrichtung (im Folgenden kurz C2I-Kommunikation) wird in Zukunft für die Steuerung von Fahrzeugen, insbesondere für die Arbeit der Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsysteme von Fahrzeugen, immer bedeutsamer werden.
Eine wichtige Anwendung der C2X-Kommunikation ist ein Fahrassistenzsystem, welches den Fahrer an einer Kreuzung unterstützen und Unfälle vermeiden helfen soll. Dieses Fahrassistenzsystem wird auch Kreuzungsassistent genannt. Typische Varianten eines Kreuzungsassistenten sind der Querverkehrsassistent und der Linksabbiegeassistent, jedoch beschränkt sich der Kreuzungsassistent nicht auf diese beiden Varianten. Herkömmliche Testvorrichtungen für einen solchen Assistenten können oftmals nicht alle Varianten der Anwendung testen. Der Test eines solchen Assistenten dient insbesondere dazu, Fehler bei der Anwendung zu entdecken oder das System weiterzuentwickeln. Beim Test des Kreuzungsassistenten können nämlich kritische Situationen entstehen, beispielsweise können zwei Fahrzeuge, die an dem Test beteiligt sind, zusammenstoßen und so Schäden an den Fahrzeugen oder den beteiligten Personen hervorrufen.
Die Druckschrift DE 10 2008 051 233 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Testen mindestens einer Funktion mindestens eines Fahrerassistenzsystems in einem Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug auf einer Fahrbahn mittels des eigenen Antriebs durch einen Fahrer geführt auf Attrappen von im Straßenverkehr auftretenden bewegten Objekten zu bewegbar ist.
In der Druckschrift WO 2009/ 103 384 A1 wird eine Vorrichtung zum Bewegen von Attrappen beschrieben, insbesondere für eine Sicherheitstestanlage von Kraftfahrzeugen, mit einem Attrappen-halter, der mittels einer Bewegungseinrichtung entlang einer einstellbaren Kurve bewegbar ist.
Die Druckschrift DE 10 2009 012 281 A1 beschreibt eine Vorrichtung, die als Tragseilvorrichtung ausgeführt ist und vier Seile, zu jedem Seil jeweils eine elektrisch ansteuerbare Auf- und Abwickeleinrichtung sowie zu jedem Seil jeweils einen Tragmast aufweist.
In der Druckschrift DE 10 2008 009 330 A1 wird eine Kommunikationseinrichtung für ein Fahrzeug zum drahtlosen Übertragen von fahrzeugrelevanten Daten an ein anderes Fahrzeug beschrieben, der eine erste Kommunikationseinheit zum Übermitteln von ersten fahrzeugrelevanten Daten und eine zweite Kommunikationseinheit zum Übermitteln von ausgewählten zweiten fahrzeugrelevanten Daten umfasst.
Die Druckschrift US 2010 0161173 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bereitstellung von Fahrbetriebsdaten in einem Netzwerk zum drahtlosen Austausch von Fahrbetriebsdaten, wobei absolute Fahrbetriebsdaten eines zweiten Kraftfahrzeugs von einem ersten Kraftfahrzeug an zumindest einen anderen Teilnehmer des Netzwerks übermittelt werden.
In der Druckschrift DE 10 2009 048 285 A1 wird die C2X-Kommunikation in Bezug auf eine Geschwindigkeitsanzeige im Fahrzeug beschrieben. Dort wird in einer zweiten Anzeigeeinrichtung neben einem Tacho eine gewünschte oder empfohlene Geschwindigkeit des Fahrzeugs angezeigt, wobei die gewünschte oder empfohlene Geschwindigkeit, beispielsweise Geschwindigkeitsbeschränkungen, Mindestgeschwindigkeiten, Richtgeschwindigkeiten oder dergleichen unter anderem aus einer Kommunikation mit anderen Fahrzeugen oder Infrastruktureinrichtungen, wie beispielsweise mit einer an einer Kreuzung angeordneten Ampel, bestimmt wird. Die bekannte Geschwindigkeitsanzeige bringt keine Verbesserungen in Bezug auf das oben beschriebene Problem beim Testen eines Kreuzungsassistenten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine einfache Testvorrichtung für ein Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystem eines Fahrzeugs zu schaffen, bei dem Schäden an Fahrzeugen vermieden oder minimiert werden.
Die obige Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst.
Insbesondere wird das mindestens eine zweite Fahrzeug durch jeweils eine Dummyeinrichtung repräsentiert, welche sich in dem Bereich des Fahrbahnabschnitts mit dem größten Teil ihres Volumens und/oder ihrer Masse außerhalb des Bewegungsraums des ersten Fahrzeugs bewegt.
Statt den Test des Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystems in einem fest vorgegebenen Fahrbahnabschnitt, beispielsweise an einer Kreuzung, mit zwei Fahrzeugen durchzuführen, wird demzufolge eines der beiden Fahrzeuge durch eine Dummyeinrichtung ersetzt. Diese Dummyeinrichtung bewegt sich mit dem größten Teil ihres Volumens und/oder ihrer Masse außerhalb des Raumes, in dem sich das erste Fahrzeug normalerweise in dem vorgegebenen Fahrbahnabschnitt bewegen kann. Dieser von dem gesamten Volumen des ersten Fahrzeugs eingenommene dreidimensionale Raum wird auch als Bewegungsraum des ersten Fahrzeugs bezeichnet. Da der größte Teil des Volumens und/oder der Masse der Dummyeinrichtung somit nicht mit dem ersten Fahrzeug kollidieren kann, werden Schäden an dem ersten Fahrzeug verringert oder minimiert.
Als Fahrbahn werden Straßen, Wege, Plätze oder sonstige Orte bezeichnet, entlang der sich ein Fahrzeug bewegen kann.
Die oben beschriebene Dummyeinrichtung wird insbesondere zum Testen von Assistenzsystemen verwendet, welche in Kreuzungssituationen zur Anwendung kommen, beispielsweise zum Testen des Querverkehrsassistenten, eines Linksabbiegeassistenten, etc.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Dummyeinrichtung als Schlitten realisiert, welcher sich oberhalb, unterhalb und/oder seitlich des Bewegungsraums des ersten Fahrzeugs bewegt. Ein solcher Schlitten stellt eine besonders einfache Realisierung einer Dummyeinrichtung dar. Hierbei bewegt sich der Schlitten vorzugsweise auf Schienen oder an mindestens einem Seil beispielsweise über dem Fahrbahnabschnitt oder in einem Kanal im Boden unterhalb des fest vorgegebenen Fahrbahnabschnitts.
Beispielsweise kann der Schlitten an einem oder mehreren über dem Fahrbahnabschnitt hängenden Seilen entlang gefahren oder entlang gezogen werden. Hierbei sollte vorzugsweise sichergestellt werden, dass der Schlitten in ausreichender Nähe an dem Fahrbahnabschnitt entlang geführt wird, so dass er nicht als ein Fahrzeug erkannt wird, das über eine Brücke fährt.
Bei der Bewegung des Schlittens in einem Kanal im Boden des Fahrbahnabschnitts könnte der Kanal so ausgestaltet werden, dass das erste Fahrzeug ohne Gefahr über den Kanal hinweg fahren kann.
Eine weitere Möglichkeit der Realisierung der Dummyeinrichtung besteht darin, diese als fliegende Einrichtung, beispielsweise als Hubschrauber, als Flugzeug, als an einem Hubschrauber oder an einem Flugzeug befestigtes Element oder als Schwebeplattform, zu realisieren.
Bei den oben angegebenen Realisierungen der Dummyeinrichtung könnte bei der Verwendung der Testdaten problematisch werden, dass sich die Abstrahlcharakteristik des Senders (Antenne) und/oder die Empfangscharakteristik des Empfängers der C2X-Kommunikatin der Dummyeinrichtung und des von ihr repräsentierten zweiten Fahrzeugs unterscheiden, so dass Fehler bei der Verwendung des Fahrassistenzsystems oder Sicherheitssystems entstehen können. Um dies zu verhindern, kann der mindestens eine Empfänger zur C2X-Kommunikation und/oder der mindestens eine Sender zur C2X-Kommunikation der Dummyeinrichtung in den Bewegungsraum des ersten Fahrzeugs hineinragen, wobei der mindestens eine Empfänger zur C2X-Kommunikation und/oder der mindestens eine Sender zur C2X-Kommunikation der Dummyeinrichtung vorzugsweise flexibel ausgebildet sind. Folglich ragen lediglich vorzugsweise flexible Antennen oder Empfänger aus dem Kanal in den Bewegungsraum des ersten Fahrzeugs hinein. Wenn nur diese mit dem ersten Fahrzeug kollidieren, rufen sie maximal kleine Schäden am ersten Fahrzeug hervor.
Um dem Ablauf von Tests mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besser gestalten zu können, ist es von Vorteil, wenn die Dummyeinrichtung fernsteuerbar ist. Vorzugsweise ist die Fernsteuerung so beschaffen, dass sie die Dummyeinrichtung aktivieren und/oder Parameter der Dummyeinrichtung konfigurieren kann, beispielsweise die Geschwindigkeit, das Geschwindigkeitsprofil und/oder von der Dummyeinrichtung zu sendende Botschaften.
Um eine möglichst realistische Dummyeinrichtung in Bezug auf das mindestens eine zweite Fahrzeug zu realisieren, ist es von Vorteil, wenn die Dummyeinrichtung derart eingerichtet ist, dass mindestens ein Sensor und/oder mindestens ein Fahrassistenzsystem und/oder mindestens ein Sicherheitssystem des durch die Dummyeinrichtung repräsentierten zweiten Fahrzeugs simuliert werden. Beispielsweise können der Lenkradwinkel, Querbeschleunigung, Gierrate oder Bremspedalweg sowie Geschwindigkeit simuliert werden, um diese Daten mittels C2X-Kommunikation zu versenden.
Zusätzlich ist es sinnvoll, wenn die Dummyeinrichtung mit Mitteln, beispielsweise mit mindestens einer Attrappe und/oder mit mindestens einem Reflektor, ausgestattet ist, welche eine Erkennbarkeit der Dummyeinrichtung durch mindestens einen Umfeldsensor (z.B. Radar, Lidar, Kamera oder dergleichen) des zu testenden ersten Fahrzeugs ermöglichen.
Bei dem ersten und mindestens einen zweiten Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug, oder beispielsweise um ein Fahrrad.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Figur. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezüge.
Es zeigt schematisch:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung sowie eine Kreuzung in einer Ansicht von oben.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug (Auto) 1, welches sich auf einer Fahrbahn 5 in Richtung einer Kreuzung 6 bewegt. Entlang einer weiteren Fahrbahn 7 quer zur Fahrbahn 5 bewegt sich eine Dummyeinrichtung 2. Die Fahrbahn 5 und die weitere Fahrbahn 7 bilden die Kreuzung 6 aus. Die Dummyeinrichtung 2 ist als dreieckiges Prisma in Form einer Box ausgebildet und bewegt sich entlang eines oberhalb der Fahrbahn 7 angeordneten Seils 3. Die Box der Dummyeinrichtung 2 enthält insbesondere elektronische Komponenten, welche auch in einem, von der Dummyeinrichtung 2 repräsentierten realen Fahrzeug vorhanden wären. Weitere Eigenschaften des realen Fahrzeugs wie Gierrate, Lenkradwinkel oder Querbeschleunigung werden durch die Dummyeinrichtung 2 simuliert.
Das Seil 3 ist derart angeordnet, dass sich die Dummyeinrichtung 2 knapp oberhalb des Fahrzeugs 1 bewegt, so dass diese einerseits nicht mit dem ersten Fahrzeug 1 kollidieren kann und andererseits nicht als über eine Brücke fahrendes Fahrzeug erkannt wird. Mit dem Fahrzeug 1 und der Dummyeinrichtung 2 werden nun verschiedene Situationen an der Kreuzung 6 getestet, welche jeweils auch die C2X-Kommunikation zwischen Fahrzeug 1, Dummyeinrichtung 2, welche das zweite Fahrzeug repräsentiert, und an der Kreuzung 6 angeordneten Infrastruktureinrichtungen, wie beispielsweise Ampeln, beinhaltet. Hierfür weist sowohl das Fahrzeug 1 als auch die Dummyeinrichtung 2 jeweils einen Sender und einen Empfänger (Antenne) für die C2X-Kommunikation auf. Mittels der C2X-Komminkation werden Daten zwischen Fahrzeug 1, Dummyeinrichtung 2 und Infrastruktureinrichtungen der Kreuzung 6 (beispielsweise Ampeln) ausgetauscht.
Über die oben beschriebene Testvorrichtung kann beispielsweise ein Querverkehrsassistent geprüft werden. Hierzu simuliert die Dummyeinrichtung 2 den Querverkehr für Fahrzeug 1. Hierbei werden die Geschwindigkeit und Bewegung der Dummyeinrichtung 2 so gewählt, dass es an der Kreuzung 6 zu einer Kollision mit Fahrzeug 1 kommen würde.
Fahrzeug 1 bekommt sämtliche Informationen über die Dummyeinrichtung 2 mittels C2X-Kommunikation. Zusätzlich ist die Dummyeinrichtung 2 mit nicht dargestellten Reflektoren für Radar ausgestattet, so dass Fahrzeug 1 die Dummyeinrichtung 2 mit seinen Radarsensoren erkennen kann. Über diesen Aufbau ist es möglich, Querverkehrsassistenzsysteme mit aktivem Eingriff zu prüfen, ohne dass es bei einer Fehlfunktion zu einer folgenschweren Kollision kommt.
Die Dummyeinrichtung 2 kann in einem weiteren Beispiel auch zum Testen eines Linksabbiegeassistenten verwendet werden. Hierzu bewegt sich die Dummyeinrichtung 2 in entgegengesetzter Richtung zu Fahrzeug 1 und simuliert dadurch Gegenverkehr. Das Seil 3 der in 1 dargestellten Testvorrichtung würde in diesem Fall entlang der Fahrbahn 5, beispielsweise in einem im Boden der Fahrbahn 5 eingelassenen Kanal verlaufen. Bewegung und Geschwindigkeit der Dummyeinrichtung 2 werden in der Testsituation so gewählt, dass es an dem Abbiegepunkt von Fahrzeug 1 an der Kreuzung 6 zu einer Kollision kommen würde. Fahrzeug 1 kann die Dummyeinrichtung 2 mittels Kamera und Radar erkennen, da entsprechende Attrappen bzw. Reflektoren an der Dummyeinrichtung angebracht sind. Zusätzlich werden Informationen mittels C2X-Kommunikation zwischen Dummyeinrichtung 2 und Fahrzeug 1 ausgetauscht.
Bei richtiger Funktion warnt der Linksabbiegeassistent des Fahrzeugs 1 seinen Fahrer im Falle eines Abbiegewunsches oder im Laufe des Abbiegevorgangs vor dem durch die Dummyeinrichtung 2 simulierten Gegenverkehr. Im Falle einer Fehlfunktion des Linksabbiegeassistenten in Fahrzeug 1 kann die Dummyeinrichtung 2 durch Fahrzeug 1 überfahren werden, ohne dass es zu einem signifikanten Schaden an Fahrzeug 1 kommt.
Bezugszeichenliste

1: erstes Fahrzeug
2: Dummyeinrichtung
3: Seil
5: Fahrbahn
6: Kreuzung
7: weitere Fahrbahn, quer zu Fahrbahn 5 verlaufend

Claims

Vorrichtung zum Testen eines Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystems eines ersten Fahrzeugs (1) unter Beteiligung mindestens eines zweiten Fahrzeugs im Bereich eines fest vorgegebenen Fahrbahnabschnitts (6), insbesondere im Bereich einer Kreuzung, wobei das zweite Fahrzeug durch eine Dummyeinrichtung (2) repräsentiert wird, welche sich in dem Bereich des Fahrbahnabschnitts (6) mit dem größten Teil ihres Volumens und/oder ihrer Masse außerhalb des Bewegungsraums des ersten Fahrzeugs bewegt, dadurch kennzeichnet, dass das erste Fahrzeug (1) und das mindestens eine zweite Fahrzeug jeweils mindestens einen Sender und/oder mindestens einen Empfänger zur C2X-Kommunikation im Zusammenhang mit dem Sicherheits- und/oder Fahrassistenzsystem aufweisen; dass die Dummyeinrichtung (2) derart eingerichtet ist, dass mindestens ein Sensor und/oder mindestens ein Fahrassistenzsystem und/oder mindestens ein Sicherheitssystem des durch die Dummyeinrichtung (2) repräsentierten zweiten Fahrzeugs simuliert werden, wobei der Lenkradwinkel, Querbeschleunigung, Gierrate oder Bremspedalweg sowie Geschwindigkeit simuliert werden, um diese Daten mittels C2X-Kommunikation zu versenden; und dass mittels der C2X-Kommunikation Daten zwischen Fahrzeug (1) Dummyeinrichtung (2) und Infrastruktureinrichtungen einer Kreuzung (6) ausgetauscht werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dummyeinrichtung (2) als Schlitten realisiert ist, welcher sich oberhalb, unterhalb und/oder seitlich des Bewegungsraums des ersten Fahrzeugs (1) bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schlitten auf Schienen oder an mindestens einem Seil (3) bewegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Dummyeinrichtung (2) als fliegende Einrichtung, beispielsweise als Hubschrauber, als Flugzeug, als an einem Hubschrauber oder an einem Flugzeug befestigtes Element oder als Schwebeplattform, realisiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Empfänger zur C2X-Kommunikation und/oder der mindestens einen Sender zur C2X-Kommunikation der Dummyeinrichtung (2) in den Bewegungsraum des ersten Fahrzeugs (1) hineinragt, wobei der mindestens eine Empfänger zur C2X-Kommunikation und/oder der mindestens einen Sender zur C2X-Kommunikation der Dummyeinrichtung (2) vorzugsweise flexibel ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dummyeinrichtung (2) fernsteuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dummyeinrichtung (2) Mittel aufweist, beispielsweise mindestens eine Attrappe und/oder mindestens einen Reflektor, welche eine Erkennbarkeit der Dummyeinrichtung (2) durch mindestens einen Umfeldsensor des ersten Fahrzeugs (1) ermöglichen.