Interaktive Fahrsimulation

Moderne Fahrerassistenzsysteme sind komplexe mechatronische Systeme, die in besonderem Maße mit dem Fahrer zusammenspielen müssen. Derartige Systeme sind heute nicht mehr ohne den Einsatz von Virtual Prototyping zu realisieren. Interaktiven Fahrsimulationen kommt dabei besondere Bedeutung zu: Erst Fahrsimulatoren ermöglichen die integrierte Untersuchung von Fahrer, Assistenzsystem und Umgebung in einer geschlossenen Regelschleif.

Das Projekt „Test- und Trainingsumgebung für fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme“ (TRAFFIS) soll in Entwicklung befindliche Fahrerassistenzsysteme frühzeitig erlebbar machen, deren virtuelle Erprobung entlang der gesamten Wertschöpfungskette ermöglichen und damit letztlich die Entwicklungszeit signifikant verkürzen. Es wird vom Heinz Nixdorf Institut, vertreten durch die Professoren A. Trächtler und J. Gausemeier, in enger Kooperation mit vier Industrieunternehmen durchgeführt. Im Kern des Vorhabens steht ein von der Universität Paderborn betriebener Fahrsimulator: Das System ermöglicht, die hochdynamischen Längs- und Querbeschleunigungen sowie die Nick-, Wank- und Hubbewegungen eines vollständigen Fahrzeugs mithilfe einer Bewe­gungsplattform nachzubilden. Auch wird das Sichtfeld des Fahrers vollständig durch eine großflächige Rundprojektion abgedeckt; er taucht ganz in die virtuelle Umgebung ein. Die Grenze zwischen realer und virtueller Versuchsfahrt verschwimmt.

1. Der interaktive Fahrsimulator
2. Probefahrt im Fahrsimulator für die Evaluation von Fahrerassistenzsystemen

Die Fachgruppen „Produktentstehung“ sowie „Regelungstechnik und Mechatronik“ entwickeln in diesem Zusammenhang Basistechnologien, Schnittstellen sowie neue Methoden der Modellbildung. Diese sind Grundlage eines Hardware-in-the-Loop-Ansatzes, mit dem der Fahrsimulator in absehbarer Zeit zu einem leistungsfähigen und effektiven Werkzeug des Virtual Prototyping erweitert wird. Eine offene und flexible Systemarchitektur ermöglicht dabei die einfache Integration verschiedenster Fahrzeuge und Fahrzeugsysteme sowie den einfachen Wechsel zwischen unterschiedlichen Simulationsszenarien. Entwickler/innen und Endanwender/innen werden dadurch in die Lage versetzt, die Auswirkungen fortgeschrittener Fahrerassistenzsysteme bereits in den frühen Entwicklungsphasen zu analysieren bzw. zu erlernen. Neben der zielgerichteten Produktentwicklung des technischen Systems wird damit auch das notwendige Technologievertrauen seitens der Endanwender/innen gefördert.