Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Interaktiver Simulator für Fahrzeuglenker

04.03.2014

Energieeffizienz, Betriebssicherheit oder Lebensdauer: Das Verhalten des Fahrers hat großen Einfluss auf ein Fahrzeug. Forscher haben einen Fahrsimulator entwickelt, der den »Faktor Mensch« für Entwicklungsingenieure berechenbarer machen soll.

Simulationen sind in der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie ein wichtiges Entwicklungswerkzeug – denn sie erlauben einen Blick in die Zukunft: Mit ihrer Hilfe lassen sich Eigenschaften von Fahrzeugkomponenten wie etwa Unfallverhalten, Zuverlässigkeit oder Energieeffizienz untersuchen, bevor das erste Bauteil gefertigt wird.

Fahrzeugsimulator des Fraunhofer-Institits für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM

Der Fahrzeugsimulator des Fraunhofer-Institits für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM hat 18 Kameras, die ihre Bilder auf eine riesige Kuppel projizieren. Die Fahrerkabine kann nahezu jede Fahrsituation simulieren. © Fraunhofer ITWM

Um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, müssen jedoch alle Einflüsse, denen das Fahrzeug im späteren Betrieb ausgesetzt ist, berücksichtigt werden – auch die des Menschen.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern haben mit RODOS (Robot based driving and operation simulator) einen interaktiven Fahrsimulator entwickelt, mit dem sich auch das Zusammenspiel zwischen Mensch und Fahrzeug realitätsnah analysieren lässt.

»Das Fahrerverhalten ist eine entscheidende Einflussgröße, die oft noch unzureichend in den Rechenmodellen berücksichtigt wird«, so Dr. Klaus Dreßler vom ITWM. Zwar gibt es Algorithmen, die den »Faktor Mensch« in der Simulation nachstellen sollen – doch diese werden der Komplexität des menschlichen Verhaltens nicht gerecht. D

ie Forscher am ITWM setzen daher auf das Konzept der hybriden Simulation. Das bedeutet, ein realer Mensch agiert innerhalb einer Simulationsumgebung – ein bekanntes Beispiel dafür sind Flugsimulatoren, in denen Piloten regelmäßig Extremsituationen üben. In der Automobil- und Nutzfahrzeugbranche verfügen bislang nur wenige Hersteller über derartige Anlagen, deren Entwicklung sehr aufwändig und teuer ist.

Riesiger Greifarm simuliert Bremsvorgänge und Kurven

Der Anlagenaufbau am ITWM besteht aus einer realen Fahrzeugkabine, in der die Testperson wie gewohnt Lenkrad, Gas oder Bremse bedienen kann. Die Fahrerkabine ist mit einem 6-achsigen Robotersystem verbunden, das wie ein riesiger Greifarm aussieht und durch Kippen oder Drehen Beschleunigungen, Bremsvorgänge oder das Fahren enger Kurven simulieren kann. »Mit unserem Roboter haben wir dabei einen viel größeren Bewegungsspielraum als mit heute üblicherweise eingesetzten Kinematik-Systemen. Gleichzeitig ist der Platzbedarf sehr gering«, so Projektleiter Michael Kleer.

Damit die Testperson sich authentisch verhält, muss sie das Gefühl haben, sich tatsächlich in einem fahrenden Auto zu befinden. Passen die Bewegungen des Simulators dabei nicht mit den visuellen Eindrücken zusammen, beeinflusst das nicht nur die Reaktion, sondern kann sogar zu Symptomen wie Schwindel und Übelkeit führen: Die Simulatorkrankheit wird wie die Reise- oder Seekrankheit durch widersprüchliche Sinneswahrnehmungen ausgelöst. »Um solche unangenehmen Begleiterscheinungen zu verhindern, entwickeln wir unsere Motion-Cueing-Algorithmen, welche die Steuersignale für den Roboter generieren, zusammen mit Kognitionsforschern«, erklärt Dreßler. Auf Grundlage dieses interdisziplinären Wissens lassen sich die Simulatorbewegungen so optimieren, dass sie von der Testperson als sehr natürlich wahrgenommen werden. Gleichzeitig sorgt ein riesiger Projektionsdom dafür, dass auch visuell der Eindruck einer realen Fahrt entsteht. 18 Projektoren ermöglichen situationsbezogen eine optimale Rundumsicht. »Man kann sich das ungefähr vorstellen wie in einem IMAX-Kino«, so Dreßler.

Fahrsimulationen, die auch menschliche Einwirkungen auf ein Fahrzeug berücksichtigen, dürften künftig an Bedeutung gewinnen: Allein durch die steigende Zahl an Assistenzsystemen wird die Mensch-Maschine-Schnittstelle im Automobil immer bedeutsamer. Die Anforderungen an eine Simulation werden dabei zusehends spezifischer. »Darin liegt ein weiterer Vorteil unseres Konzepts: Alle Algorithmen sind Eigenentwicklungen – wir können die einzelnen Parameter deshalb auch an projektspezifische Fragestellungen anpassen«, sagt Kleer.

Die Simulationsanlage am ITWM ist bereits in Betrieb – derzeit laufen dort zwei Projekte in Zusammenarbeit mit der Volvo Construction Equipment. Die Forscher zeigen die Technologie vom 7. bis 11. April auf der Hannover Messe am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand Digital Factory (Halle 7, Stand B10).

Dr. Klaus Dreßler | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2014/Maerz/interaktiver-simulator.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Leuchtende Mikropartikel unter Extrembedingungen
28.02.2017 | Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

nachricht IHP-Forschungsteam verbessert Zuverlässigkeit beim automatisierten Fahren
22.02.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie