Euro-NCAP-Crash-Tests mit Hardware-in-the-Loop-Simulation

Anwendungsbereich

Das European New Car Assessment Programme (NCAP) bewertet die Sicherheit von Neuwagen anhand von Crash-Tests und anderen Untersuchungen in einem 5-Sterne-Bewertungssystem.

Diese Sicherheitsbewertung setzt sich aus vier Teilbereichen zusammen: Insassenschutz für Erwachsene und Kinder, Fußgängerschutz und unterstützende Sicherheitssysteme.

Traditionell zielten NCAP-Tests auf die Bewertung von passiven Sicherheitssystemen ab, inzwischen spielen aber auch aktive Sicherheitssysteme eine immer größer werdende Rolle. Dies bedeutet, dass die Verwendung von aktiven Sicherheitssystemen im Automobil eine Voraussetzung für das Erreichen der maximal möglichen fünf Sterne ist.

Konkret werden in der Bewertung seit 2014 der Fahrspurhalteassistent und der automatische Notbremsassistent für den innerstädtischen Einsatz – AEB (Autonomous Emergency Brake Systems) City – und den Überlandeinsatz – AEB Inter-Urban – berücksichtigt. Ab 2016 wird der Notbremsassistent mit Fußgängererkennung folgen – AEB VRU (Vulnerable Road Users)/Pedestrian.

Die Herausforderung

Es empfiehlt sich, diese NCAP-Testszenarien schon weit vor der Fertigstellung des Fahrzeuges und der Steuergeräte virtuell auf einem Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulator durchzuführen, um eventuelle Fehler früh korrigieren zu können. Da im Laufe der Steuergeräte-Entwicklung aufwendige Verifikations- und Testszenarien notwendig sind, ist es praktisch und praktikabel, die NCAP-Testszenarien ebenfalls für die Verifikation zu verwenden.

Zum einen werden die Steuergeräte während der HIL-Simulation reproduzierbar getestet und zum anderen ist es möglich, bereits früh auf die spätere NCAP-Bewertung des fertigen Fahrzeuges zu schließen. Des Weiteren müssen durch die Verwendung vorhandener NCAP-Tests keine eigenen, aufwendigen Testszenarien erstellt werden.

Die dSPACE Lösung

dSPACE stellt für die Durchführung der Euro-NCAP-Tests und die Absicherung entsprechender Systeme mittels HIL-Simulation eine umfangreiche Testumgebung und alle nötigen Testsysteme bereit. Der auf SCALEXIO basierende dSPACE HIL-Simulator liefert in Verbindung mit den dSPACE Automotive Simulation Models (ASM), die über ModelDesk für die verschiedenen NCAP-Tests parametriert werden können, die notwendigen Testkomponenten, um die NCAP-Tests in einer frühen Phase der Steuergeräte-Verifikation durchzuführen. Die ASM-Modelle, die auf offenen Simulink-Modellen basieren, bieten dabei optimale Genauigkeit für den HIL-Test. Die fehlenden Komponenten, die in einem frühen Stadium der Steuergeräte-Entwicklung noch nicht zur Verfügung stehen, können dabei ebenfalls durch ASM-Modelle ersetzt werden.

Dadurch ist es möglich, die NCAP-Tests im gesamten Steuergeräte-Absicherungsprozess durchzuführen und als Standard-Testszenarios zu verwenden. Die dSPACE Werkzeugkette liefert alle nötigen Testszenarien und Modellparameter von Haus aus mit und erlaubt dabei, die verschiedenen Testwerkzeuge für die NCAP-Tests zu kombinieren.

Mit dSPACE AutomationDesk können die Tests automatisiert durchgeführt und Testergebnisse aufgezeichnet und verglichen werden. In AutomationDesk stehen fertige Tests zur Verfügung, um die Euro-NCAP-Testszenarien automatisiert parametrieren und ausführen zu können. Die Testergebnisse werden entsprechend den Euro-NCAP-Bewertungskriterien ausgewertet und in einem Bericht dokumentiert.

Mit dSPACE MotionDesk lassen sich die Testläufe mit animierten, realistischen 3D-Szenen visualisieren. Da Animationen aufgezeichnet und immer wieder abgespielt werden können, ist der Vergleich unterschiedlicher Reglerentwicklungsstrategien mit Hilfe von Überlagerungstechniken einfach.