Vehicle Interaction Lab, Immersiver Fahrsimulator

© Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

Mensch-Fahrer-Interaktion erforschen und verbessern

Im Themenfeld Vehicle Interaction beschäftigen wir uns mit der Interaktion zwischen Fahrer, Insassen und Fahrzeug und zwischen menschlichen und automatisierten Verkehrsteilnehmern.

Das Auto der Zukunft bietet privaten Raum, effiziente Zeitnutzung und Mobilität als Luxusgüter für Bewohner von Mega-Cities, Pendler und Digital Natives.

Automatisierung und die Integration digitaler Medien über Apps, Smartphones und integriertes Infotainment haben sich als Forschung- und Entwicklungsschwerpunkt etabliert. Wir setzen bei der Gestaltung der Fahraufgabe auf adaptive HMI-Systeme und die Messung von Fahrerzuständen wie Schläfrigkeit, Ablenkung und Fahrerintention. Zur Beurteilung von Usability und Driver-Experience verwenden wir bewährte sowie eigens am IAO entwickelte Evaluierungswerkzeuge. Unsere Methoden setzen wir auch zur Generierung von Fahrermodellen und in Studien zum demographischen Wandel bei unerfahrenen und älteren Fahrern ein.

Simulationen für das Fahrzeug der Zukunft

Zum Fahrsimulationslabor gehören neben einem Eyetrackingsystem, Multikamerabeobachtung und Fahrdatenauswertung auch ein Alterssimulationsanzug und ein Pupillograph zur Schläfrigkeitsmessung.

Wir setzen je nach Projektanforderung und Forschungsfrage verschiedene Formen der Fahrsimulation sowie reale Fahrzeuge ein, um virtuelle Prototypen und HMI-Konzepte in allen Entwicklungsphasen erlebbar zu machen. Die frühe Konfrontation mit real wirkenden und funktionalen Prototypen hilft die richtigen Entscheidungen zu treffen und frühzeitig die beste Gestaltungsvariante zu erkennen.

Das Arbeitsgebiet Vehicle Interaction wird durch die Arbeitsgruppen Human Factors Engineering, Virtual Environments und Visual Technologies getragen. Mit mehr als 15 Jahren Erfahrung im Bereich Vehicle Interaction bietet das Fraunhofer IAO in Stuttgart:

  • Erstellung und Integration von (virtuellen) Prototypen für grafische, akustische und haptische Bedienkonzepte im Fahrzeug.
  • Unabhängige Evaluierung von Prototypen und Nachrüstlösungen mit Usability-Experten und Nutzern im Fahrsimulator und auf der Straße.
  • Innovative und bewährte Werkzeuge und Methoden zur Fahrerzustandserfassung.
  • Gestaltung und Evaluierung von Nebenaufgaben und Übergabestrategien für die hochautomatisierte Fahrzeugführung.

Testsystem: Immersiver Simulator

Im Immersiven Simulator sitzt der Fahrer in einem realen Fahrzeug. Der Sichtwinkel nach vorn beträgt dabei 180°. Drei Aufprojektionen simulieren zudem die Sicht über Innen- und Außenrückspiegel. Aus Perspektive des Probanden ergibt sich also nahezu ein 360°-Blickfeld. Um den Realitätsgrad weiter zu erhöhen werden alle akustischen Signale des Fahrzeuges und der Umgebung räumlich durch ein Soundsystem wiedergegeben. Der Simulator verfügt zudem über ein Bewegungssystem, das Sitz- und Chassisvibrationen erzeugt sowie Bremsrucke simuliert.

Für die Untersuchungen an der Mensch-Maschine-Schnittstelle ist der Simulator mit einem modular erweiterbaren Dashboard, inkl. rekonfigurierbaren Instrumentendisplay und einem Multi-Touch fähigen Monitor in der Mittelkonsole ausgestattet.

Zur Durchführung von Simulationsfahrten ist seit Frühjahr 2012 softwareseitig das Programm SILAB im Einsatz. Darüber können Fahrzeugdaten ausgelesen werden die in Hinblick auf Fahrerreaktionen und Fahrerverhalten untersucht werden. Zur Überwachung des Probanden bei Experimenten stehen mehrere Kameras und ein Eye-Tracking-System zur Verfügung. Geschulte Versuchsleiter erheben qualitative Daten mit Fragebögen und Interview-Verfahren.