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  5. Testmethoden für Sensorsysteme

Reproduzierbare Umwelteinflüsse

Die Funktionalität von künftigen Fahrerassistenz-, Automatisierungs- und Sicherheitsfunktionen muss permanent gegeben sein, um die Unterstützung des Fahrers und den Schutz der Insassen zu gewährleisten. Vorausschauende automotive Sensoren (z.B. Radar) müssen daher unter allen Umweltbedingungen ihr Umfeld verlässlich und robust erfassen und interpretieren.

In CARISSMA werden dazu zunächst Umwelteinflüsse wie Regen und Nebel untersucht um ihren Aufbau und ihre Zusammensetzung zu analysieren und im zweiten Schritt ihre Erzeugung zu realisieren. Außerdem wird die Testhalle durch simulationsgestützte, selektive Installation von dämpfenden Pyramidenabsorbern geschirmt, um die Messungen nicht zu verfälschen. Ziel ist eine naturgetreue Reproduktion von Umwelteinflüssen in der „radarfreundlichen“ CARISSMA Testhalle, um künftige Sensorgenerationen kaskadiert testen zu können.

Radartauglichkeit Indoor-Versuchshalle

Moderne Fahrsicherheitssysteme müssen jede erdenkliche Verkehrssituation richtig interpretieren und Entscheidungen hoher Bedeutung für Sicherheit und Schutz aller Teilnehmer des Straßenverkehrs treffen. Diese Entscheidungen basieren auf den Daten moderner Fahrzeugsensoren wie z.B. Radaren, Laserscannern oder Kamerasystemen. Verfälschte Umfeldinformationen können verheerende Folgen für Insassen aber auch für Passanten nach sich ziehen. Verlässlichkeit, Qualität und Ausfallsicherheit sind gerade deswegen fundamental wichtige Eigenschaften eines Umfeldsensors. Nur durch umfassende Sensortests können diese Merkmale gemessen und verbessert werden. Das Ziel dieses Forschungsschwerpunkts ist die Erzeugung realitätsgetreuer und reproduzierbarer Bedingungen in der Versuchshalle von CARISSMA, die die Grundlage zur Durchführung der Sensorversuche darstellen.
Die Test- und Versuchshalle von CARISSMA ist für Crashtests von Fahrzeugen konzipiert und spezialisiert. Vorhandene stationäre Gegenstände (z.B. Betonbarrieren) führen zu Mehrfachreflektionen der Radarwellen und somit zur Erzeugung sogenannter „Geisterobjekte“. Dies sind vom Radar fälschlicherweise detektierte Objekte, welche jedoch nicht tatsächlich vorhanden sind. Die gezielte Installation von Absorberpaneelen ermöglicht es, die Bildung von Geisterobjekten zu unterbinden. Die Herausforderung besteht darin, mit möglichst minimalem Materialeinsatz eine ausreichende Dämpfung in der Testhalle zu erzielen.

Dazu entwickeln die CARISSMA Ingenieure eine Simulationsumgebung, in der beliebige Radarpositionen und Versuchsanordnungen simuliert werden können, noch bevor ein realer Test aufgebaut und durchgeführt wird. Zusätzlich werden mobile Radarsensoren verwendet, welche die Simulationsergebnisse validieren. Starke Reflexionszonen und Geisterobjekte der Halle können durch die Modifizierung für den Radar unkenntlich gemacht und unterdrückt werden.

Targetentwicklung

Ungefähr die Hälfte der Verkehrstoten weltweit sind ungeschützte Verkehrsteilnehmer (englisch: Vulnerable Road Users, VRU) wie Fußgänger oder Radfahrer. VRUs sind im Straßenverkehr bei einer Kollision immer der schwächere Kollisionspartner. Die Erkennung von VRUs mittels Sensortechnologie ist daher wichtig, um den Fahrer optimal zu unterstützen und somit die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer zu erhöhen. Insbesondere hinsichtlich des automatisierten Fahrens ist eine robuste Erkennung in jeder Verkehrssituation unabdingbar. Innerhalb der Entwicklung von Systemen, die Fußgänger und Fahrradfahrer erkennen, sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Tests notwendig, bis ein System als Ganzes erprobt werden kann. Die große Anzahl an Unfallszenarien mit hohem Verletzungsrisiko oder tödlichem Ausgang muss auf wenige, aber entscheidende Versuchsanordnungen reduziert werden. Dafür sollen Attrappen zum Einsatz kommen, die einen Fußgänger möglichst realitätsgetreu abbilden.

Die Entwicklung einer solchen Attrappe ist ein Forschungsschwerpunkt des Technologiefelds „Passive Sicherheit“. Es werden in mehreren Projekten zusammen mit Industriepartnern an Fußgänger-Attrappen geforscht. Aktueller Forschungsgegenstand ist einerseits das Gangverhalten eines Erwachsenen-Dummies zur verbessern und andererseits die Überführung der bereits gewonnen Erkenntnisse auf eine neue Generation von Fußgänger-Attrappen, welche Kinder und Jugendliche repräsentiert. Die Herausforderung besteht in der naturgetreuen Nachbildung der Bewegungsabläufe von Erwachsenen und Kindern, die Auslegung der Baugruppen und der tragenden Skelette bei hoher Steifigkeit. Darüber hinaus werden die neuen Attrappen-Generation hinsichtlich Testverfahren zu optimiert, z.B. ähnliche Radarsignaturen wie reale Personen. Dies betrifft insbesondere die Sensortauglichkeit, aber auch die Robustheit der Attrappe.
 

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