Schuler, Kevin
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Driving simulators are used to test under reproducible conditions, however, they must be validated for each application. This guarantees that the gathered data on the simulator is representative of real vehicle data. This paper examines and compares objective data from 20 drivers that are recorded on a six degrees of freedom (DOF) high dynamic driving simulator and a passenger vehicle in the compact class on a proving ground. The purpose of this study is to investigate the comparability of the behavior of the subjects in their driving task on the driving simulator compared to the real driving test. The driving maneuvers include the 18 m slalom and an ISO double lane change (ISO 3888-2). The real car’s measurement setup is composed of an inertial measurement unit and access to the chassis CAN messages. The driving simulator is equipped with the same real electrical power steering as the test vehicle. Furthermore, a fully validated vehicle model is used in the simulation. Objective key performance indicators such as maximum steering wheel angle, steering wheel torque, lateral acceleration, yaw rate, and yaw gain deviate from around -18% to 10% in the slalom, with the majority of parameters not showing significant differences. Bigger differences are found for the double lane change. Overall, the results demonstrate a satisfactory degree of correlation between the driver behavior on the driving simulator and the real vehicle, even up to achieving absolute validity.
Motion sickness research has always been shaped by current events. With the advent of highly automated vehicles (HAVs), the topic is currently being revisited as 60% of users of HAV functions are expected to suffer from motion sickness. Failure to address this condition will jeopardize user acceptance of HAV functions. We investigated the vestibular mechanisms of motion misinterpretation and hypothesized that cross-coupled stimuli induce more sensory conflict and lead to higher motion sickness incidence compared to the non-coupled control condition. We conducted an experiment on a dynamic driving simulator with realistic motion profiles and analyzed the influence of cross-coupled motion on motion sickness incidence. Results show no significant difference in motion sickness incidence between cross-coupled and non-coupled motion profiles. Further research is needed to investigate the thresholds of the Coriolis effect and should include the measurement of compensatory or inertial head motion of participants.
Automated and autonomous vehicles will fundamentally change the way we humans experience individual mobility. Customers would like to use the time gained for secondary tasks such as private or professional work, for consuming entertainment media or simply for relaxing. Vehicle motion and vibration imposed on the human body in this environment also lead to fatigue and discomfort. A threshold for comfortable task performance is currently not known, however this could be important knowledge for designing future active chassis systems. This exploratory study with 12 subjects examined motion comfort during two secondary tasks on a digital road with the help of a dynamic driving simulator. Subjective data from questionnaires as well as objective data from inertial sensors were analyzed. Evaluations indicate a threshold for comfortable environments that should be further examined in future studies.
Fahrerassistenzsystem (FAS) sind in PKWs seit zwei Jahrzehnten auf dem Vormarsch. Ihre Funktionen sind aber bisher weit davon entfernt, perfekt zu sein. Das Vertrauen und die Akzeptanz der Kunden in die Systeme sind daher immer noch niedrig. Automobilhersteller versuchen deshalb, Informationen zur Verbesserung der Systeme durch Befragung der Kund:innen oder Durchführung von Probandenstudien im Straßenverkehr zu gewinnen. Auch wenn auf diese Art bereits manche Erkenntnisse gewonnen werden können, ist der Straßenverkehr eine Versuchsumgebung, die schwer kontrollierbar ist, weshalb nur schwierig konsistentes Verhalten bei Proband:innen und Systemen hervorgerufen werden kann. Fahrsimulatoren bieten in der Theorie eine zuverlässige, sichere und kontrollierbare Umgebung zur Befragung der Proband:innen. Aber auch Simulatoren haben Beschränkungen und Eigenheiten, die berücksichtigt werden müssen. Aus diesem Grund können Fahrsimulatoren nur als komplementäres Werkzeug zu Studien im Straßenverkehr betrachtet werden. Das Ziel der Arbeit ist daher, Methoden zu finden, welche die Stärken bei der Versuchsumgebungen verbinden und ihre Schwächen eliminieren.
Um dieses Ziel zu erreichen, wurden fünf Methoden ausgewählt: die Bewertung der Realitätstreue, ein Konzept zur Validierung des Simulators, statistische Analyse der Daten aus Studien im Straßenverkehr, personabasiertes Design und das Engineering Judgement.
Die Methoden wurden nach Möglichkeit auf die Spurhalteassistenz-Studie angewandt, die im vergangenen Jahr an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten (HSK) durchgeführt wurde. Im Anschluss wurden sie bezüglich ihrer Effektivität bewertet. Zuletzt wurde ein Vorgehensmodell vorgestellt, das die oben genannten Methoden beinhaltet.
Es soll die Effizienz und Effektivität beim Prozess der Verbesserung von FAS mit Hilfe von Probandenstudien auf einem Simulator steigern.