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About this book

Tobias Miunske stellt einen neuartigen Bewegungsalgorithmus vor, der sich zur Laufzeit adaptiv an verschiedenartige fahrdynamische Szenarien anpasst. Der vorgestellte Algorithmus wird durch eine flachheitsbasierte prädiktive Vorsteuerung erweitert und so in seiner Parametrierung optimal ausgereizt. Dadurch wird bezüglich der längsdynamischen Bewegungswahrnehmung dem Fahrer eine äußerst realitätsnahe Fahrsimulation bereitgestellt.

Der Autor:

Tobias Miunske hat am Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) der Universität Stuttgart promoviert. Er ist im Bereich Motion Control für vollbewegliche Fahrsimulatoren tätig. Außerdem beschäftigt sich seine Forschungsthematik mit der Trajektoriengenerierung für das automatisierte Fahren und dessen Analyse am Stuttgarter Fahrsimulator.

Table of Contents

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung und Motivation

Zusammenfassung
In den vergangenen Jahrzehnten konnte eine drastische Zunahme von virtuellen Methoden zur Produkt- und Prozessentwicklung in der Automobilindustrie beobachtet werden. Ein wesentlicher Vorteil besteht dabei in der Ermöglichung von frühzeitigen Entscheidungen in der Forschungs- und Vorentwicklungs-Phase, sodass zum einen Fehler frühzeitig vermieden und zum anderen fundierte Antworten auf wichtige Zukunftsthemen gefunden werden können. Weiterhin werden durch die virtuelle Entwicklung Produktzyklen verkürzt, die Variantenvielfalt erhöht und die daraus resultierende Einsparung von Zeit und Kosten ermöglicht [17].
Tobias Miunske

Kapitel 2. Theoretische Grundlagen

Zusammenfassung
Dieses Kapitel liefert einen Einstieg in das Thema der Motion-Cueing-Algorithmen (MCA) bei vollbeweglichen Simulatoren. Insbesondere wird auf die Bedeutung und das Prinzip von Motion-Cues (deutsch Bewegungsabläufe, Bewegungswahrnehmung) eingegangen und wie diese im menschlichen Körper detektiert und wahrgenommen werden. Weiterhin wird die menschliche Bewegungswahrnehmung erläutert und inwiefern sich diese über mathematisch definierte Algorithmen in der Fahrsimulation beeinflussen lässt.
Tobias Miunske

Kapitel 3. Verkopplung von Hexapod und Schlittensystem

Zusammenfassung
Das vorliegende Kapitel setzt sich im ersten Teil mit der Bewegungswahrnehmung im Fahrsimulator auseinander. Es wird kritisch untersucht, inwiefern sich die Bewegungswahrnehmung nachteilig auf den Simulatorfahrer auswirkt. Das Augenmerk liegt auf der Bewertung von unterschiedlichen Bewegungsphasen, Fehlertypen, auftretender Simulatorkrankheit und dem Einfluss von Wahrnehmungsschwellen.
Tobias Miunske

Kapitel 4. Szenarienadaptiver Motion-Cueing-Algorithmus

Zusammenfassung
In diesem Kapitel soll ein neuartiger Motion-Cueing-Algorithmus (MCA) entwickelt werden. Damit dem Fahrer ein möglichst realistisches Fahrgefühl vermittelt werden kann, wird im ersten Schritt eine Realfahrt-Studie bezüglich des Beschleunigungs- und Verzögerungsverhaltens von gehobenen Mittelklassefahrzeugen untersucht. Es können sich wiederholende Ereignisse festgestellt werden, die durch ein spezifisches Verhalten gekennzeichnet sind und typisiert werden.
Tobias Miunske

Kapitel 5. Prädiktive flachheitsbasierte Vorsteuerung des Schlittensystems

Zusammenfassung
Im vorausgegangenen Kapitel wurde der szenarienadaptive Motion-Cueing-Algorithmus (SAA) entworfen. Nachteiligerweise ist jedoch der Arbeitsraum des Fahrsimulators in seinen Ausmaßen beschränkt, sodass der bereits entwickelte Algorithmus ohne Vorsteuerung nicht zu seiner vollen Entfaltung kommen kann. Deswegen soll der Fahrsimulator, genauer genommen der Schlitten, entsprechend vorgesteuert werden.
Tobias Miunske

Kapitel 6. Umsetzung und Analyse im Fahrsimulator

Zusammenfassung
In diesem Kapitel wird die Implementierung des szenarienadaptiven Motion-Cueing-Algorithmus (SAA) und dessen Analyse erläutert. Es werden sowohl eine objektive als auch eine subjektive Untersuchung und Analyse durchgeführt. Die experimentellen Erprobungen werden objektiv anhand definierter Manöver und einer Versuchsfahrt betrachtet.
Tobias Miunske

Kapitel 7. Schlussfolgerung und Ausblick

Zusammenfassung
In der Industrie werden zunehmend Fahrsimulatoren eingesetzt. Dadurch können im Bereich der Forschung und Vorentwicklung nicht nur Kosten eingespart, sondern auch aussagekräftige Entscheidungen für zukünftige Entwicklungswege getroffen werden. Dabei dienen Motion-Cueing-Algorithmen der Bewegungswahrnehmung in vollbeweglichen Simulatoren.
Tobias Miunske

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