HIL/SIL-Simulator für Straßenfahrzeuge
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In der Anwendung als HiL/SiL-Einheit wurde das Gerät schwerpunktmäßig in den Bereichen „Fahrwerk/Fahrzeugregelung" und „Fahrerassistenz/Mobilität/Verkehr eingesetzt. Als SiL-Anwendung wurden die Softwarepakete in verschiedenen Themenbereichen zur Simulation von Interaktionen im 3F-Parameterraum (Fahrer-Fahrzeug-Fahrumgebung) eingesetzt. Innerhalb dieser Bereiche gliedert sich die Nutzung in a) statische HiL-Anwendungen als Prüfstand; b) mobile HiL-Anwendungen zur Nutzung in Fahrversuchen auf dem Prüfgelände sowie in Feldversuchen im realen Straßenverkehr; c) SiL-Anwendungen für vorbereitende und begleitende Arbeitsprozesse zu a) und b). Es wurden und werden unter anderem Themenkreise bearbeitet, die sich auf die Untersuchung des Fahrerregelverhaltens sowie die Analyse, Bewertung und Auslegung komfort- wie sicherheitsrelevanter Längs- und Querregelfunktionen beziehen. Die hardware- wie softwareseitigen Grundlagen konnten unter Verwendung der geförderten HiL-Geratekomponenten geschaffen und als stationäre und mobile Anwendungen in Einsatz gebracht werden. Zu den Forschungsprojekten zählen: • Fahrerregelstrategien und Fahrerleistungsvermögen. Gegenstand der Untersuchungen ist die Identifikation des Fahrerregelverhaltens unter Berücksichtigung des gegenwärtigen Fahrerleistungsvermögens. Die Untersuchungen erfolgten auf Basis mehrerer Versuchsreihen im realen Straßenverkehr unter Variation von Fahrzeug- und Fahrumgebungsbedingungen und mit Probanden unterschiedlicher Altersklassen. In Kooperation mit Verkehrspsychologen wurde die direkte Fahrerbeobachtung (z.B. Kameraaufnahmen) ausgewertet und als Referenzgröße genutzt, um mittels indirekter Fahrerbeobachtung (Fahrzeugmessgrößen aus der Seriensensorik) Modelle zum Fahrerregelverhalten sowie zum Fahrerleistungsindex abzuleiten. Diese Informationen werden für die gezielte Adaption von Fahrerassistenzsystemen an Fahrerzustand/Fahrerkonstitution genutzt. • Fahrerverhalten in sicherheitskritischen Fahrszenarien. Um standardisierte Testverfahren für intervenierende, sicherheitsrelevante Fahrerassistenzsysteme zu entwickeln, werden in Fahrszenarien ohne Assistenz Referenzgrößen für verhaltensbezogene Kennwerte von menschlichen Fahrern benötigt. Es wurde ein Katalog von Testszenarien entwickelt und für diese Kennwerte von Fahrern erhoben, die auf einem abgesicherten Prüfgelände zeitkritische Fahraufgaben bewältigten. Die Ergebnisse dienen als Grundlage für die Bewertung von Assistenzfunktionen, um beispielsweise zu beurteilen, inwieweit der Fahrer trotz aktiver Assistenz weiterhin im Regelkreis und damit reaktionsfähig bleibt. Die Verteilungen der Kennwerte stehen für zukünftige Studien zur Nutzbarkeitsbewertung von Fahrerassistenzsystemen zur Verfügung. • Untersuchung von Lenkungscharakteristika. Die Studien konzentrieren sich auf die Analyse und Bewertung von Lenkungseigenschaften sowie die Wahrnehmbarkeit von Lenkmomenten. Durch Fahrer-Fahrzeug-Interaktionen werden am HiL-Prüfstand Lenkungscharakteristika messbar und zugleich für den Fahrer spürbar gemacht. Ein weiterer Anwendungsfall beschreibt die Untersuchung von Reibungseinflüssen in der Lenkung. Mit Hilfe eines Lenkroboters können definierte Zyklen zur Identifikation von Lenkhysteresen durchgeführt werden. Die Ergebnisse fließen weiterführend in Objektivierungsstudien ein. • Kundenoptimale Auslegung von Assistenzfunktionen. Die gezielte Einbindung des Kundenwunsches und -bedarfes in den Entwicklungsprozess von Assistenzsystemen erfordert dessen exakte Kenntnis. Das Ziel dieser Forschungsarbeit liegt in der kundenoptimalen Funktionsauslegung von Assistenzfunktionen zur automatischen Abstandregelung. Die Untersuchungen beziehen sich auf die Objektivierung von Bremseingriffsstrategien in Kolonnenbremsmanövern. Vor diesem Hintergrund wurde ein Versuchsdesign mit interagierenden Versuchsfahrzeugen entwickelt und im Rahmen von Probandenstudien angewandt. Die Ergebnisse werden als Zielgrößen für eine kundenoptimale Funktionsauslegung genutzt, die weiterführend im Versuchsfahrzeug implementiert, erprobt und bewertet wird. Neben dem Einsatz von Hardwarekomponenten wurden und werden die genannten Themenkreise durch entsprechende SiL-Berechnungen optimal vorbereitet und parallel begleitet. Zusätzlich zu den genannten Aktivitäten, die größtenteils in Kooperation mit Instituten der Fachrichtung Kraftfahrzeugtechnik der TU Braunschweig sowie externen Partnern erfolgten, befindet sich derzeit ein weiterer Antrag in der Einreichungsphase bei der DFG.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- “Adaptation of ADAS-Functions by Monitoring Driver Characteristics”. Future Active Safety Technology forward zero-traffic-accidents, FASTzero'11, 09.2011, Tokyo, Japan
R. Henze, H. Kollmer, O. Pion, F. Küçükay
- „Bewertung des Spurverhaltens älterer und jüngerer Fahrer und angepasster Spurführungsassistenz“. VDI-Berichte 2134 und 6. VDI-Tagung "Der Fahrer im 21. Jahrhundert: Fahrer, Fahrerunterstützung und Bedienbarkeit, 11.2011, Braunschweig
O. Pion, V. Drube, R. Henze, F. Küçükay
- „Identifikation optimaler Antriebsstrang-Konfigurationen für Elektrofahrzeuge". 10. Internationales CTI-Symposium Innovative Fahrzeuggetriebe, Hybrid- und Elektroantriebe, 12.2011, Berlin
M. Eghtessad, T. Meier, F. Küçükay, S. Rinderknecht
- „Eine Methodik zur Analyse, Bewertung und Auslegung von ACC-Systemen". 13. Braunschweiger Symposium AAET 2012, 02.2012, Braunschwelg
T. Pawellek, L. Liesner, S. Pan, R. Henze, F. Küçükay
- „Fingerprint des Fahrers zur Adaption von Assistenzsystemen". 42. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik sowie in Lecture Notes in Informatics (LNI), 09.2012, Braunschweig
O. Pion, R. Henze, F. Küçükay
- “Requirements on Chassis in Electric Vehicles". 24th JUMV International Automotive Conference, 04.2013, Belgrad, Serbien
R. Henze, B. Schönemann, F. Küçükay
- „Auswirkungen der Rekuperation auf die Fahrdynamik“. Automobiltechnische Zeitschrift Ausgabe 05/2013
B. Schönemann, R. Henze, F. Küçükay, D. Kudritzki
- „Identification and estimation of the driver performance level”. 24th JUMV International Automotive Conference, 04.2013, Belgrad, Serbien
O. Pion, R. Henze, F. Küçükay, S. Saigo, P. Raksincharoensak, M. Nagai
- „Identification and estimation of the driver performance level”. JSAE Paper, Future Active Safety Technology forward zero-trafflc-accidents, FASTzero’13, 09.2013, Tokyo, Japan
O. Pion, R. Henze, F. Küçükay, S. Saigo, P. Raksincharoensak, M. Nagai
