VBOX Indoor Positionierungssystem (VIPS)

VIPS ist ein hochpräzises System zur Messung von Geschwindigkeit, Position und Neigung (Nick/ Wank/ Gier) in Bereichen, in denen kein GPS verfügbar ist.

Mit der hohen dynamischen Fähigkeiten und einem nahtlosen Übergang von Outdoor-GNSS zu Indoor-VIPS, ist VIPS eine innovative Ergänzung für jedes Testprogramm.

Hauptmerkmale


Genauigkeit

VIPS liefert eine Genauigkeit im Zentimeterbereich, was der Genauigkeit von GNSS mit RTK-Korrekturen entspricht.

Dynamische Messung

Die gleichzeitige Messung von Geschwindigkeit und Neigung (Nick-, Wank- und Gierrate) ist möglich. Mit einer Aktualisierungsrate von 100 Hz kann die Genauigkeit von ±2 cm bei Geschwindigkeiten von bis zu 270 km/h beibehalten werden.

Innen- / Außenübergang

Nahtloser Übergang von GNSS im Freien zu VIPS im Innenbereich und umgekehrt. VIPS kann auch eine Wiedererfassung und volle Genauigkeit in weniger als 0,2 Sekunden erreichen.

Datenaufzeichnung

Durch die Verbindung mit einem Datenlogger, beispielsweise der VBOX 3i, können VIPS-Daten über Serial oder CAN aufgezeichnet werden.

Mobil

Die VIPS-Beacons sind klein und leicht, wodurch das gesamte System einfach zwischen Standorten transportierbar ist und Einrichtungskonfigurationen innerhalb einer Test- oder Verwendungsumgebung schnell geändert werden können.

Einfache Installation

Ein einfaches 6-Beacon-System mit Stativen kann von zwei Personen in weniger als 90 Minuten eingerichtet werden.

Geringer Stromverbrauch

VIPS-Beacons können für temporäre Installationen mit 12-V-Batterien betrieben werden. Alternativ können die Beacons für längerfristige Installationen fest mit jedem Stromnetz verbunden werden.

Vielseitige Anwendung

VIPS wurde intern entwickelt und ermöglicht maßgeschneiderte Anpassungen und die Integration vorhandener Technologien. Wir sind immer sehr interessiert von Ingenieuren und technischen Partnern zu hören, um neue Anwendungen und Kooperationen zu erkunden.

Wie funktioniert VIPS?

Eine Reihe von UWB-Beacons (Ultra-Breitband Beacons) werden im Indoor-Testbereich platziert (mindestens 6) und manuell mit einem Handlaser oder einer Totalstation vermessen. Wenn es schnell gehen muss, kann auch eine „Selbstvermessung“ durchgeführt werden. Die Beacons sind völlig eigenständig und können batteriebetrieben werden, wodurch die Installation sehr schnell erfolgt.

Ein UWB-Empfänger am Fahrzeug kommuniziert kontinuierlich mit den Beacons und trianguliert seine Position in Innenräumen. Diese Daten werden mit den Messungen eines hochgenauen Trägheitsmesssystems kombiniert, das eine Echtzeit-3D-Positions- und Neigungsmessung bei 100 Hz bis auf 2 cm ermöglicht. Alle Messungen werden in Echtzeit am Zielfahrzeug durchgeführt.

Bemerkenswert ist, dass VIPS in weniger als 0,2 Sekunden eine Wiedererfassung und volle Genauigkeit erzielen kann, was erheblich schneller als GPS ist!

AstaZero-Fallstudie

Im Hinblick auf die kürzlich eröffnete AstaZero DryZone, erläutert Peter Janevik, CEO von AstaZero, warum AstaZero ein Indoor-Positionierungssystem benötigte und welche Vorteile die Wahl von VIPS bietet.

Die AstaZero Dry Zone ist mit einer Länge von 700 m und einer Breite von 40 m die längste Indoor-Teststrecke der Welt und wird von Automobilherstellern für ganzjährige, wiederholbare Tests genutzt.  Für die überdachte Testfläche wurde ein Indoor-Positionierungssystem benötigt, das dieselben etablierten Testtechnologien und Genauigkeiten liefern konnte, die im Freien mit GPS erreicht werden können.

VIPS liefert zentimetergenaue Position in der gesamten Testhalle für Geschwindigkeiten von bis zu 270 km/h und erlaubt den Einsatz von bis zu fünf Zielfahrzeugen gleichzeitig. VIPS ist auch vollständig kompatibel mit der Mehrzahl der führenden Testsysteme, einschließlich Fahrrobotern.

Crash-Tests

Indoor-Reifentests auf Eis

Testen von Parkassistentsystemen in Parkhäusern

Bremsprüfung in Gebäuden

Für welche Anwendungen ist es geeignet?

Das System ist für hochdynamische Fahrzeugtest- und Validierungsverfahren entworfen, die normalerweise nur mit GPS und im Freien durchgeführt werden. Beispiele hierfür sind Beschleunigen, Bremsen, Handling, Crashtests, Reifentests und die Validierung von ADAS-Sensoren. Mit VIPS können diese Tests nun auch drinnen durchgeführt werden.

Das System kann auch verwendet werden, um Lücken in der GPS-Abdeckung in Bereichen wie starker Baumvegetation, Tunneln und städtischen Schluchten zu schließen.

Wie erreichen wir eine so hohe Genauigkeit?

In der 5-jährigen Entwicklungszeit des VIPS (VBOX Indoor Positioning System), haben wir unsere eigenen Hardware-, Software- und Kalibrierungsroutinen entwickelt, was zu einer branchenführenden Genauigkeit von weniger als 2 cm geführt hat.

Wir Temperatur-kalibrieren die Beacons, um die Genauigkeit unter allen Bedingungen sicherzustellen, und haben eigene Antennen entwickelt, die speziell für Fahrzeuge ausgelegt sind. Das maßgeschneiderte Antennendesign verbessert die Wiederholbarkeit der Messungen erheblich.

Um der hochdynamischen Umgebung von Fahrzeugtests gerecht zu werden, haben wir unsere eigenen UWB-Algorithmen entwickelt. Dadurch konnten wir Einzelmessungen mit bis zu 100 Hz durchführen, wodurch Rauschen und dynamische Fehler bei den Messungen reduziert wurden.

Das obige Video (kein Audio) verdeutlicht die branchenführende Genauigkeit, die wir mit VIPS erreichen können, da wir den Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem statischen Punkt sowohl mit VIPS als auch mit einem Maßband bestätigen.

Häufig gestellte Fragen

Kann ich das System verwenden, um Lücken in der Satellitenabdeckung im Freien zu schließen?

Ja, das VBOX Indoor Positioning System kann auch als Alternative zu GPS in Gebieten mit begrenztem oder keinem Satellitensignal im Freien verwendet werden. Beachten Sie, dass Sie mindestens 6 Beacons benötigen, um einen beliebigen Bereich abzudecken, und dass die Beacons eine Stromversorgung benötigen. (Batteriebetrieb ist möglich.)

Der Vorteil von VIPS gegenüber GPS, ist, dass es in weniger als 0,2 s eine Lock-Verbindung herstellen und absolute Präzision erreichen kann, sodass es praktisch keine Verzögerung bei der Verbindung des Systems mit den Beacons gibt.

VIPS ist auch mit Lenkrobotern kompatibel und bietet hochpräzise Spurführung und Wiederholbarkeit. In diesem Video haben wir die Selbst-Vermessungsfunktion des VIPS-Systems verwendet, um es einzurichten. Die Installation dauerte nur 30 Minuten, mit 2 Personen, ohne dass genaues Messwerkzeug nötig war.

 

Kann ich weiter testen, während ich von drinnen nach draußen fahre?

Ja, die VBOX schaltet zwischen GPS im Freien und VIPS in Innenräumen um, ohne dass die Messung unterbrochen wird.

Kann es GPS verwenden, wenn dies verfügbar ist?

Ja, es gibt die Option das System mit einem GPS-RTK-Prozessor zu liefern, der nahtlos zu dem aktuell genauesten verfügbaren System wechselt.

Wie viele Autos können das System nutzen?

Derzeit können bis zu zwei Fahrzeuge gleichzeitig eingesetzt werden. Wir werden diese Funktion in Kürze auf 5 Fahrzeuge mit derselben Hardware erweitern.

Wie genau sind die Messungen?

Wenn die Beacons mit einer Totalstation vermessen werden, beträgt die Positionsgenauigkeit <2 cm. Wenn der Selbstvermessungsmodus verwendet wird (Datenverarbeitung mit groben Positionsangaben auf 5 m), beträgt die Positionsgenauigkeit 5-10 cm. Die Geschwindigkeit ist auf ±0,1 km/h genau, der Wankwinkel ± 0,1°und der Gierwinkel ± 0,5°.

Kann ich meine eigene VBOX und Software verwenden?

Ja, wenn Sie eine VBOX 3i besitzen, weniger als 3 Jahre alt ist.

Wie lange dauert die Einrichtung?

Sobald Sie mit dem System vertraut sind, kann ein einfaches 6-Beacon-System mit Stativen von zwei Personen in weniger als 90 Minuten eingerichtet werden.

Welchen Fläche kann das System abdecken?

Der maximale Abstand zwischen Beacons beträgt 25-50 m, und an einem Standort können bis zu 250 Beacons verwendet werden.

Wie viele Beacons würde ich brauchen?

Sie benötigen einen Beacon, für ungefähr alle 50 m in Ihrem Teststandort. Das Fahrzeug muss immer mindestens 4 Beacons sehen, aber 6 oder mehr Beacons bieten die beste Genauigkeit.

Kann das System dauerhaft installiert werden?

Ja, wir können Sie gerne beraten, wie Sie ein System an Ihr eigenes Gebäude, ihre Teststrecke oder Ihren Tunnel anpassen können.

Wird die Position und Geschwindigkeit am Fahrzeug berechnet?

Ja, der Empfänger verfügt über einen leistungsstarken Prozessor, dieser liefert der VBOX Echtzeitinformationen.

Wieviel kostet das System?

Die Kosten hängen von der Anzahl der Beacons ab, die Sie benötigen, um Ihren Teststandort in Innenräumen ausreichend abzudecken. Bitte beschreiben Sie Ihre Testanforderungen und -einrichtungen so detailliert wie möglich, wenn Sie ein Angebot anfordern. Wir werden uns dann mit einer spezifischen Lösung bei Ihnen melden.

Technische Daten


  • Aktualisierungsrate: 100 Hz
  • Geschwindigkeitsgenauigkeit: ±0,1 km/h
  • Positionsgenauigkeit: ~2 cm
  • Latenz: 50 ms
  • Max. Geschwindigkeit: 270 km/h
  • Abstand der Beacons: 25-50 m (abhängig von der Leistungsstufe)
  • Frequenzbänder: 2 (vom Benutzer wählbar)
  • Max. Anzahl der Empfänger: 2 (pro Band)
  • Betriebstemperatur: -30 °C bis +60 °C
  • Größe (Beacon): 124 mm Durchmesser, 74,5 mm Höhe
  • Gewicht (Beacon): 350 g
  • Leistungsanforderungen für Beacon: 7 - 30 V DC
  • Hardwareanforderungen: VBOX 3i
  • Kommunikation mit VBOX: RS232
  • Mittenfrequenz: 3993,6 / 6489,6 MHz
  • Bandbreite: 1331,2 MHz / 1081,6 MHz
  • Sendeleistung: -41,3 dBm/MHz
  • Zeit bis zur ersten Positionserkennung (TTFF): <0,2 s
  • Mindestanzahl der Beacons: 4 (nur Position),
    6 (Position + Geschwindigkeit)
  • Maximale Anzahl von Beacons: 250

Bleiben Sie auf dem Laufenden

Sind Sie an Produktupdates, Info zu den neuesten Software-Releases, Veranstaltungen und Angeboten interessiert?


feedback
feedback