Driver-in-the-loop Framework zur optimierten Durchführung virtueller Testfahrten am Stuttgarter Fahrsimulator

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Einleitung

   Martin Kehrer

   Zusammenfassung

   Fahrsimulatoren gewinnen immer mehr an Bedeutung in der Automobilentwicklung. Der Bedarf an Fahrsimulatoren - erkennbar an der Anzahl der in Betrieb genommenen Anlagen - steigt (siehe Abbildung 1.1). Grund ist zum einen der technologische Fortschritt im Bereich der Fahrsimulation und der damit verbundene große Bereich an Einsatzmöglichkeiten und zum anderen die Anzahl, Komplexität und der Umfang der eingesetzten Technologien im Fahrzeug.

3. Kapitel 2. Grundlagen

   Martin Kehrer

   Zusammenfassung

   Für die Durchführung von DiL Simulationen sind Kenntnisse vom System "Mensch" von essentieller Bedeutung, denn der Mensch bildet zusammen mit dem Fahrsimulator einen geschlossenen Regelkreis. Die Systemeingänge des Menschen sind dessen Sinne, welche auf Basis der erhaltenen Reize Aktionen auslösen. Um diese Reize stimulieren zu können, muss ein Verständnis über die Leistungsgrenzen der Sinne vorhanden sein.

4. Kapitel 3. Der Fahrsimulator

   Martin Kehrer

   Zusammenfassung

   Fahrsimulatoren sind DiL Simulatoren. Der DiL ist eine Sonderform der Human in the Loop (HitL) Simulation mit einem Menschen als Fahrer bzw. Fahrzeuginsassen, welcher in den geschlossenen Regelkreis eingebunden wird.

5. Kapitel 4. Stimulation der menschlichen Sinne am Fahrsimulator

   Martin Kehrer

   Zusammenfassung

   Die visuelle Stimulation ist unabdingbar in einer DiL Simulation. Zum einen werden hierüber laut Kapitel 2.1.1 die meisten Sinneseindrücke aufgenommen und verarbeitet und zum anderen ist es der einzige Reiz, der es dem Fahrer ermöglicht, auf weit entfernte visuell erkennbare Ereignisse zu reagieren. Auditive und vestibuläre Eindrücke lassen den Fahrer nur die aktuelle Situation erfassen, wohingegen die visuelle Erscheinung eines vorausliegenden Straßenabschnitts prädiktive Reaktionen triggert.

6. Kapitel 5. Einbindung von Fahrdynamik und Fahrerassistenzsystemen

   Martin Kehrer

   Zusammenfassung

   Eine DiL Simulation benötigt eine Fahrdynamiksimulation zur Darstellung des Fahrzeugverhaltens. Wie in Kapitel 3 erläutert, muss eine Einbindung verschiedenster Fahrdynamiksimulationen und damit ggf. verbundenen Echtzeitplattformen möglich sein. Um Abhängigkeiten zu Beschreibungsformen der in Fahrdynamiksimulation meist integrierten Umgebungsmodelle zu vermeiden, werden Fahrzeugschnittstellen wie die Reifenkontaktmodelle separiert.

7. Kapitel 6. Virtuelle Testfahrt

   Martin Kehrer

   Zusammenfassung

   Unter einer virtuellen Testfahrt versteht man die virtuelle Abbildung einer Realfahrt. Um dies zu ermöglichen ist eine realitätsnahe Darstellung der Umgebung, einschließlich deren Objekte und Verhaltensweisen erforderlich. Hierzu ist eine Datenbank an dynamischen Objekten wie Fahrzeugen und Fußgängern als auch statischen Objekten notwendig.

8. Kapitel 7. Frameworkaufbau

   Martin Kehrer

   Zusammenfassung

   Wie es schon die vorherigen Kapitel erkennen lassen, bedarf es einer flexiblen und erweiterbaren Struktur für das Framework, welche Module in Form von Bibliotheken und Codestrukturen bereitstellt. Diese bilden die Basis zur Realisierung neuer Funktionen, zum Aufbau einer Interprozesskommunikation zwischen diesen als auch deren modularer Nutzung passend zu den Umfängen des DiL Simulators. Hierzu beschäftigt sich das Unterkapitel 7.1 mit dem Nutzen und Einsatz der zur Verfügung stehenden Kommunikationsarten.

9. Kapitel 8. Zusammenfassung und Ausblick

   Martin Kehrer

   Zusammenfassung

   Die vorliegende Arbeit zeigt die Erstellung und Optimierung eines Frameworks zur Durchführung von DiL Studien. Dabei standen die folgenden Anforderungen im Vordergrund.

10. Backmatter