Validierung radargestützter Fahrerassistenzsysteme am Fahrzeugprüfstand - Ein Beitrag zu technischen Anforderungen und Aufbaubewegungen

Die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen und automatisiertem Fahren hat in den letzten Jahren deutliche Fortschritte gemacht. Damit einhergehend sind auch die Systeme in Anzahl der Komponenten sowie der Funktionalitäten deutlich gestiegen. Um mit solchen komplexen Systemen eine wirtschaftliche Validierung durchführen zu können, gibt es verschiedene Methoden im Entwicklungsprozess des V-Modells. Eine neu auftretende Methode ist die Validierung von Fahrerassistenzsystemen an Fahrzeugprüfständen, die durch
reproduzierbare Umgebungen einen erheblichen Aufwandsvorteil bieten soll. ... mehrDie vorliegende Arbeit geht auf diese Methode für die Validierung von radarbasierten Fahrerassistenzsystemen genauer ein. Zu Beginn der Arbeit
werden essenzielle wissenschaftliche Vorarbeiten analysiert und herausgearbeitet welche Forschungslücke mit dieser Arbeit geschlossen werden soll.

Im Hauptteil dieser Arbeit werden die Rahmenbedingungen analysiert, die für eine Validierung von radarbasierten Fahrerassistenzfunktionen erforderlich sind. Dabei werden auf die Echtzeitfähigkeit des Prüfstandssystems, die
Sensormodelle und die Art der verwendeten Sensorstimulation eingegangen. Daraus lassen sich zukünftig Handlungsoptionen ableiten. Des Weiteren werden die am Prüfstand auftretenden Aufbaubewegungen und deren Bedeutung für die Validierung von radarbasierten Fahrerassistenzsystemen eingegangen.
Es werden verschiedene Möglichkeiten in der Berücksichtigung der Aufbaubewegungen diskutiert und die Kompensation der Aufbaubewegungen für die vorliegende Arbeit ausgewählt. Es wird herausgearbeitet, worin sich die Aufbaubewegungen am Prüfstand von den Straßenbewegungen unterscheiden und anschließend Modelle hergeleitet, mit denen diese Bewegungen am Prüfstand für die Kompensation dargestellt werden kann. Anschließend werden die Modelle zur Beschreibung der Aufbaubewegungen in der Simulation analysiert und die Modellierung anhand verschiedener Messungen am Fahrzeugprüfstand auf reale Anwendbarkeit untersucht und validiert.
Abschließend werden die auftretenden Fehler durch die Aufbaubewegungen in der Anwendung bei der Validierung von radarbasierten Fahrerassistenzsystemen diskutiert. Eine Zusammenfassung der erarbeiteten Ergebnisse und ein
Ausblick auf weiteres Forschungspotential schließen diese Arbeit ab.

The development of advanced driver assistance systems and automated driving made a huge progress in recent years. As a result, the number of components and funcionalities in these systems has also increased significantly. In order to be able to carry out cost-effective validation of such complex systems, there are various methods in the V-model development process. A new method is the validation of advanced driver assistance systems on vehicle test benches, which is expected to offer a considerable cost advantage due to reproducible environments. This dissertation takes a closer look at this method for the validation of radar-based advanced driver assistance systems. ... mehrAt the beginning of the thesis, essential scientific preliminary work is analyzed and the research gap is identified.

The main part of this dissertation analyzes the framework conditions required for the validation of radar-based advanced driver assistance functions. It discusses the real-time capability of the test bench system, the sensor
models, and the type of sensor stimulation used. This can be used to derive options for future action. Furthermore, the test bench setup movements and their significance for the validation of radar-based driver assistance systems
are discussed. Various approaches to accounting for vehicle body motion are discussed, and the method of compensating for vehicle body motion is selected for this study. The differences between the test bench setup motion and road motion are identified, and models are then derived with which these movements can be represented on the test bench for compensation purposes. The models for describing the body motion in the simulation are then analyzed and the modeling is examined and validated for real-world applicability using various measurements on the vehicle test bench.

Finally, the errors that arise due to vehicle motion during the validation of radar-based driver assistance systems are discussed. This dissertation concludes with a summary of the findings and an outlook on further research opportunities.