Behavior of sensor systems for safety in automated driving with different weather conditions under reproducible conditions

摘要

Die Steigerung der Sicherheit und des Komforts durch Fahrerassistenzsysteme bis hin zum automatisierten Fahren ist durch technische Herausforderungen wie Sensorik, Signalverarbeitung, der Funktionsentwicklung bis hin zur entsprechenden Aktuatorik gepragt. Die Problematik, die Sicherheit beim automatisierten Fahren sicherzustellen, liegt vor allem in der Vielfalt der Situationen, unter denen das Gesamtsystem Fahrzeug zuverlassig funktionieren muss. Betrachtet man nur eine regelmassige tagliche Fahrt zur Arbeit, so ergeben sich schon aufgrund unterschiedlicher Witterungs- oder Verkehrsverhaltnisse eine sehr grosse Anzahl von Randbedingungen. Heute fehlt es an umfassenden Moglichkeiten, um Sensoren gezielt zu testen und Simulationsmodellen zur Situationserkennung unter vorgenannten Bedingungen zu validieren. Durch Schaffung reproduzierbarer Randbedingungen in einer definierten Versuchsumgebung werden Verfahren zum Testen der Performance von Sensorsystemen und die Generierung einer Basisdatenbank ermoglicht. Hiermit konnen Simulationen validiert und Modelle fur Funktionen und (Sensor-)Storgrossen entwickelt werden. Am Beispiel der Witterungseinflusse, die besonders kritisch fur die Sensorsysteme sind, wird dieser Prozess beispielhaft untersucht. Zunachst wird der Einfluss von Regen und Nebel auf verschiedene Sensorsysteme des automatisierten Fahrens dargestellt. Mit Hilfe spezieller Testanlagen wird der Einfluss der Witterungsbedingungen auf die Sensoren quantifiziert. Dazu werden kalibrierbare Nebel- bzw. Regenanlagen im Testfeld eingesetzt. Ein Schwerpunkt bilden die Untersuchungen der Radartechnik, da sie bei widrigen Sichtbedingungen ein hohes Potenzial der Gefahrendetektion und -bestimmung aufweist. Die Versuchshalle musste fur die Radaruntersuchungen so optimiert werden, dass in der Versuchsumgebung wenig storende Reflektionen auftreten, damit die volle Funktion bezuglich der Radare getestet werden kann.