Förderprojekt Virtuelle Testhalle

  Urheberrecht: © IRT / RWTH Aachen

Virtuelle Testhalle für Fahrerassistenzsysteme und autonomes Fahren

 

Motivation

Komplexe autonome Fahraufgaben stellen hohe Ansprüche an die Sensorik. Es ist notwendig, geeignete Messmethoden zu entwickeln, mit welchen entsprechende Sensoren während der Entwicklungsphase validiert und referenziert werden können. Hier wird der eigentliche Sensor mit einer zusätzlichen Methode, die ein Vielfaches der Genauigkeit bietet, vermessen und bewertet. Da die Genauigkeit der automobilen Sensoren momentan im Zentimeterbereich liegt, muss ein entsprechendes Referenzsystem millimetergenau sein. Für die Prüfung von Radarsensoren, deren typische Einsatzreichweite mehrere 100 Meter und Genauigkeit im Zentimeterbereich beträgt, sind traditionelle Testhallen in diesen Dimensionen für Mess- und Testzwecke nicht wirtschaftlich darstellbar. Es ist daher notwendig, für solche großskaligen Tests, Messhallen generell zu verlassen. Das bedeutet allerdings einen Komplettverlust aller bisherigen Referenzierungsmethoden. Konkret werden völlig neue Fragen der millimetergenauen Positionierung von zu vermessendem Sensor zu Referenzobjekt, dem sogenannten Target, aufgeworfen.

 

Projektziele und Methoden

Urheberrecht: © BMWi

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer „virtuellen Testhalle“, wobei die Kernfunktion ein flexibles, mobiles Trägersystems für ein LiDAR/Radar–Target ist, welches eine vorgegebene Trajektorie im Detektionsbereich des zu testenden Sensorsystems reproduzierbar abfahren soll. Der IRT-Buggy kommt hierbei als Autonomer Target Roboter (ATR) zum Einsatz. Eine Verstelleinrichtung für das Radartaget soll auf dem ATR aufgebaut werden, welche grundsätzlich in der Lage ist, das Target millimetergenau auszurichten und damit einen Ground Truth für den Prüfsensor zu erstellen. Die regelungstechnischen Konzepte Flachheitsregelung und Mehrgrößenregelung werden untersucht, um die Fahraufgabe des ATR und der Target-Verstelleinrichtung in Echtzeit einzustellen und den vorgegebenen Fahrplan mit einer hohen Genauigkeit und Dynamik verfolgen zu können. Um einen Sensor konstruktionsgerecht vermessen zu können, soll zusätzlich eine separate Sensor-Aktor-Plattform entwickelt werden, sodass der zu vermessende Radarsensor durch Schwenk-, Linear- und Nickbewegungen schnell und einfach millimeter- und grad-genau eingerichtet und nachgeführt werden kann. Zur hochgenauen Vermessung der Position von Testsensor und ATR wird eine robotische Totalstation erarbeitet und aufgebaut, die optische Targets verfolgen und mit einer Genauigkeit von unter 1 Millimeter relativ zur Position der Station lokalisieren kann. Da die Abstandsinformationen zwischen Sensor und Sensortarget von der Totalstation für die Target-Feinjustierung benötigt werden, müssen die Daten von der Totalstation synchronisiert und übertragen werden. Eine Recheneinheit auf dem ATR soll diese Daten empfangen und die Feinjustierung regelungstechnisch ansteuern.

 

Innovationen und Perspektiven

Durch die erfolgreiche Entwicklung der virtuellen Testhalle mit der millimetergenauen Positionierung werden die traditionellen Sensormesshallen in der Industrie kostengünstiger und flexibler ersetzt. Eine neuartige Referenzierungsmethode wird umgesetzt, um das Prüfen und die Validierung der automobilen Sensoren auch in großen Skalar zu ermöglichen. Die fortgeschrittene regelungstechnische Methode sowie Sensormesstechnik werden in dem Projekt untersucht.

 

Projektpartner
RWTH Aachen: Systembeobachtung, Datensynchronisation, Pfadfolgeregelung CMORE Automotive GmbH: Sensorausrichtung, Target-Ausrüstung, Messstrategie