Potenzialanalyse einer selbstfahrenden Bewegungsplattform für Fahrsimulatoren

• Antragsteller: Professor Dr. Hermann Winner
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik ; Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273857436

Ein Fahrsimulator (FS) stellt einem Probanden innerhalb eines beschränkten Raums verschiedene Verkehrssituationen dar, die sich in Wirklichkeit über einen größeren Raum erstrecken. Mit größerem FS-Bewegungsraum wird eine höhere Immersion erreicht, allerdings werden auch die Masse und die Kosten erhöht. Die Verbreitung dieser Systeme mit großem Bewegungsraum ist daher gering. Dies behindert die ausgiebige Nutzung für die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen speziell im urbanen Umfeld. Mit einem neuen Konzept besteht die Aussicht, eine hohe Darstellungsqualität und umfangreiche Darstellbarkeit von Verkehrsszenarien bei erheblich reduzierten Kosten zu ermöglichen. Die Machbarkeit erscheint nach den seit 2010 beim Antragsteller durchgeführten simulativen und experimentellen Vorarbeiten gegeben und eine Software- sowie Hardware-Entwicklungsumgebung für omnidirektionale Bewegungskonzepte wurde geschaffen. Diese Ausgangslage ermöglicht weitere Grundlagenforschung. Die Ziele des Antrags dienen der Erforschung des selbstfahrenden FS, um neue Anwendungsmöglichkeiten der Fahrsimulation zu schaffen und durch den grundsätzlich kostengünstigen Ansatz eine weite Verbreitung zu ermöglichen. Weiterhin ermöglichen die gewonnenen Ergebnisse die Entwicklung eines nicht skalierten Prototyps mit einem erweitertem Sichtsystem und einem Dom zur Abkapselung des Probanden.Leitfragen:a) Welche Grenzen der Dynamik ergeben sich aus dem Prinzip des selbstfahrenden FS und durch welche Einflussgrößen sind diese festgelegt?b) Lässt sich das Konzept auch auf Fahrbahnen mit höherer Makrounebenheit erweitern? Welche fahrwerkstechnischen Maßnahmen sind zu ergreifen, um Fahrbahnen geringerer Oberflächengüte zu befahren? Welche kompensatorischen Maßnahmen sind mit der Einführung von Federfreiheitsgraden zu ergreifen, um ungewünschte Kopplungen auf die Sitzplattform zu vermeiden?c) Welche algorithmischen Möglichkeiten des Motion-Cueings ermöglichen die Anpassung der Bewegungstrajektorien an einen vorgegebenen Arbeitsraum und welche Einschränkungen hinsichtlich der Simulationsqualität, insbesondere des Probandeneindrucks, ergeben sich daraus?d) Wie sieht die allgemeine Sicherheitsarchitektur für eine selbstbewegte Plattform mit begrenztem Bewegungsraum aus, die eine Nutzung durch einen Menschen mit vertretbarem Risiko erlaubt? Welche Detaillösungen sind für eine Implementierung geeignet?e) Mit welchen Vorzügen oder Einschränkungen ist zu rechnen, wenn statt eines konventionellen Sichtsystems die Technologie der Videobrillen eingesetzt wird?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Videobrille und Bewegungserfassungssystem zur visuellen Darstellung des Fahrszenarios
• Gerätegruppe: 2580 Zubehör und Aggregate für Kraftfahrzeuge
• Kooperationspartner: Professor Dr.-Ing. Ralph Bruder