Integration einer Fahrzeugkarosserie auf dem aVDS Fahrsimulator
Seit März dieses Jahres nutzen unsere Kollegen des Adrive Living Lab der Hochschule Kempten einen neuen Fahrsimulator (advanced Vehicle Driving Simulator – aVDS) von AB Dynamics und Williams Advanced Engineering für seine Forschungsaktivitäten. Nun konnten die Kemptener durch die Integration eines Fahrzeugcockpits einen weiteren wichtigen Schritt zur Verbesserung der Erlebbarkeit des virtuellen Fahrversuchs am Fahrsimulator schaffen.
Im Rahmen der Rollout Events im März hatten Wissenschaftsminister Bernd Sibler sowie Formel E Profifahrer Daniel Abt als erste Testfahrer die Möglichkeit gehabt, den neuartigen Fahrsimulator vor Gästen aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft zu testen.
Eine der größten Herausforderungen für den Erfolg von virtuellen Fahrversuchen an dynamischen Fahrsimulatoren ist das Schaffen einer möglichst vollkommenen Immersion in der Simulationsumgebung. Eine realistische Abbildung des Fahrerumfelds am Simulator ermöglicht es den Fahrern, die wesentlichen Faktoren im Fahrzeugverhalten wahrzunehmen. Dazu gehört in entscheidender Weise auch der Arbeitsplatz des Fahrers. Mit der Integration der Karosserie eines Golf VII auf dem aVDS kommt unser Partner dem Ziel einer Brücke zwischen virtuellem und realem Fahrversuch ein großes Stück näher.
Im Kontext des automatisierten Fahrens liegen die Anwendungsgebiete des Fahrsimulators hauptsächlich in der Erlebbarkeit sowie der Bewertung neuer Fahrfunktionen und Bedienkonzepte. Durch die hohe Dynamik des neuartigen Simulatorkonzepts ergeben sich darüber hinaus Anwendungen in der Fahrdynamik, beispielsweise in der Eigenschaftsbewertung von Lenksystemen, Fahrwerkssetups oder der Reifen.
Insbesondere für diese Anwendungen ist es von entscheidender Bedeutung, den Fahrer in seiner geschulten Wahrnehmung der fahrdynamischen Performance nicht durch einen ungewohnten Arbeitsplatz einzuschränken. Doch auch für Versuche wie Probandenstudien mit Amateurfahrern bietet ein aus dem Straßenfahrzeug gewohntes Umfeld bei der Durchführung anspruchsvoller Fahr- oder Bewertungsaufgaben erhebliche Vorteile gegenüber der üblicherweise prototypischen Anmutung der meisten Fahrsimulatoren.
Serienkarosserie statt Prototypenbau
Eine Besonderheit des neuen aVDS Cockpits ist, dass es sich nicht um eine aufwendige Prototypenkonstruktion speziell für den Simulatoreinsatz handelt. Stattdessen entschieden sich die Kemptner dazu, ein Serienfahrzeug so umzubauen, dass es auf der Cfk Bewegungsplattform angebunden werden kann. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass größtenteils Serienbauteile verwendet wurden, beispielsweise konnten die gesamten Bedieneinheiten des Fahrzeuginnenraums übernommen werden. Dies verringert die Kosten einer individuellen Kundenkarosserie enorm. Zudem fährt es sich auf dem Fahrsimulator dadurch wie in einem gewöhnlichen VW Golf. Trotz all dieser Vorteile konnte das Gesamtgewicht des Fahrzeugaufbaus durch die Verwendung von Zubehörteilen aus Gfk für Türen und Seitenteile auf unter 380kg gesenkt werden. Dank der modularen Anbindung kann das Forschungsteam darüber hinaus in kürzester Zeit zwischen verschiedenen Cockpits wechseln, somit können Projektpartner auf Wunsch künftig in ihrem eigenen gewohnten Fahrzeugumfeld arbeiten.
Hardware-in-the-Loop auf dem Fahrsimulator
Über die reine Wahrnehmung des Fahrzeuginnenraums hinaus bietet das neue Cockpitkonzept am Kemptener Simulator die Möglichkeit, Hardware aus Serienfahrzeugen für den virtuellen Fahrversuch zu nutzen. So befindet sich in der Karosserie das gesamte Lenksystem des Straßenfahrzeugs vom Lenkrad bis zur Zahnstange. Durch die Nutzung des zusätzlichen Lenkmoduls mit Zahnstangenaktuator von MdynamiX kann diese Schnittstelle noch weiter verschoben werden. Auf Wunsch erlaubt dies die Einbindung vollständiger Lenksysteme inklusive der Steuergeräte zur Lenkunterstützung, der aVDS wird damit zum dynamischen Hardware-in-the-Loop Prüfstand.