Schwerpunkte

Integrierter GNSS-Empfänger

Neuer Ansatz für Vehicle-in-the-Loop-Prüfstände

21. Mai 2021, 11:49 Uhr   |  Nicole Wörner


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Testen der prädiktiven ACC-Funktion in einer ViL-Umgebung

Der Prüfstand kann die Entwicklung eines ADAS-Systems vereinfachen, zum Beispiel die Validierung einer kraftstoffeffizienten, prädiktiven ACC-Funktion. Eine prädiktive ACC-Funktion berücksichtigt im Voraus die Straßentopologie auf Basis einer geografischen Höhenkarte und die tatsächliche, durch den GNSS-Empfänger berechnete Position des Lastwagens. Daraufhin passt sie die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Motorsteuerung an, um einen optimalen Energieverbrauch für den gesamten Streckenverlauf zu erzielen.

Um die Funktion des prädiktiven ACC zu testen, wird die oben erwähnte Werkzeugkette auf einem Rollenprüfstand für Nutzfahrzeuge aufgesetzt. In der virtuellen Umgebung des Prüfstands kommt eine geografische Karte zum Einsatz, um eine Fahrspur zu erzeugen, auf der das virtuelle Fahrzeug fährt. Die Bewegung des von der ACC-Funktion (4) geregelten realen Fahrzeuges wird vom Rollenprüfstand (5) aufgezeichnet und an die zentrale Steuerung (1) übertragen. Die Prüfstandsregelung berechnet den erwarteten Fahrwiderstand auf Basis des Fahrzeugmodells, das auf der virtuellen Fahrspur fährt. Auf Basis der übertragenen Bewegung des realen Fahrzeuges wird die Position des virtuellen Fahrzeuges auf der Straße aktualisiert. Die Positionsdaten werden dann an den GNSS-Simulator gesendet, der wiederum das entsprechende Signal erzeugt. Das GNSS-Signal wird in den Empfänger des realen Fahrzeuges (3) eingespeist, um einen Standort zu berechnen, sodass die ACC-Funktion die Betriebsstrategie geeignet anpassen kann. So kann das reale Fahrzeug auf dem Prüfstand in verschiedenen virtuellen Umgebungen auf jeder Straße und an jedem beliebigen Ort betrieben werden.

Fazit

Ein derartiger Messaufbau in einer ViL-Umgebung bietet viele Vorteile. Alle Testfahrten können auf Fahrzeugebene unter hochgradig reproduzierbaren Bedingungen in einer Laborumgebung durchgeführt werden. Die Betriebsbedingungen, insbesondere bei kritischen Manövern, sind zu 100 % sicher. Die GNSS-Simulation bietet eine hohe Aktualisierungsrate bei nur geringer Latenz und herausragender Signal- und Verarbeitungsgenauigkeit. Jede beliebige Position auf der Erde lässt sich mit unterschiedlichen Satellitenkonstellationen simulieren. Optimalerweise werden GPS, Galileo, GLONASS und BeiDou auf allen GNSS-Frequenzbändern unterstützt. Signalabschattung und Mehrwegeausbreitung lassen sich ebenso simulieren. Sämtliche Komponenten werden wie bei Prüfverfahren auf einem Versuchsgelände auf Fahrzeugebene getestet. Trotz des kostengünstigen Messaufbaus in einer Laborumgebung bietet dieses Verfahren dennoch die Flexibilität und Reproduzierbarkeit von Hardware-in-the-Loop-Tests.

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1. Neuer Ansatz für Vehicle-in-the-Loop-Prüfstände
2. Testen der prädiktiven ACC-Funktion in einer ViL-Umgebung

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