Fahrversuche und Simulatorstudien gehören in der Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen zu den wichtigsten Untersuchungsmethoden. Dabei gilt es folgenden Konflikt aufzulösen: Fahrversuche bieten eine sehr wirklichkeitsgetreue Abbildung realer Fahrmanöver, sind aber in ihrer Durchführbarkeit limitiert und kostenintensiv; besonders kritisch sind Versuche im fahrphysikalischen Grenzbereich sowie Studien von Unfallszenarien. Insbesondere hier bieten moderne Fahrsimulatoren den Vorteil, solche Situationen beliebig häufig ohne Gefährdung des Fahrers reproduzieren zu können. Ebenfalls entfällt das Risiko, die dabei beteiligten Versuchsfahrzeuge zu beschädigen. Allerdings kann in Simulatoren die reale Fahrdynamik aufgrund der beschränkten zur Verfügung stehenden Rechenzeit nur angenähert werden.

Im Projekt CARina (Collision Avoidance Research in application) sollen daher die Vorteile beider Konzepte in einem hybriden Ansatz kombiniert werden. Das vorgeschlagene Vorgehen basiert auf der Implementierung eines Fahrsimulators in Kombination mit einem realen, skalierten Versuchsträger. Speziell im Bereich der Ähnlichkeitstheorie (π-Theorem) kann hier auf Vorarbeiten im Bereich skalierter Fahrversuche sowie auf laufende Projekte mit skalierten autonomen Gehmaschinen, z.B. ADONIS, am Lehrstuhl für Mechatronik der Universität Duisburg-Essen verwiesen werden.

Im Sinne von Rapid Prototyping wird in diesem Projekt ein Modellfahrzeug im Maßstab 1:5 mit einem Onboard-Echtzeit-Regelsystem als Steuergerät ausgerüstet. Über eine bidirektionale Funkverbindung wird der Regelkreis der Fahrzeugführung mit Assistenzsystem und Fahrer im Simulator geschlossen. Die Resultate der auf dem Onboard-System ausgeführten Assistenzalgorithmen werden dem Fahrer über entsprechende Lenkmomente kommuniziert. Dazu wird ein Force-Feedback-Eingabegerät eingesetzt. Die Visualisierung der Umgebung im Fahrsimulator soll durch die Verwendung einer Kamera in der Fahrerperspektive des Versuchsträgers die Fahrsituation besonders realistisch vermitteln.

Primäres Versuchsziel ist die experimentelle Validierung von Potentialfeld basierten Bahnplanungsalgorithmen, die in Notsituationen fahrdynamisch optimierte Ausweichtrajektorien generieren.

Ansprechpartner:  Lawrence Louis M.Sc.