Kompetenzatlas Fahrsimulation

Transkript

1 Kompetenzatlas Fahrsimulation Dr. Christoph Runde Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach Alexander F. Walser Automotive Simulation Center Stuttgart Maik Auricht Technische Universität Berlin Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC

2 Inhaltsverzeichnis Kompetenzatlas Fahrsimulation Panel Status Quo Entwicklungsbedarf in den F&E-Anwendungen Entwicklungsbedarf der Hardware weitere Entwicklungsbedarfe Kompetenzlandkarte Zusammenfassung

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4 Befragung von 27 Know-how-Trägern im Themengebiet Einteilung in Anwender Forscher - Technologieprovider

5 Welchen Fahrzeugtyp kann Ihr Fahrsimulator (ggf. nach einem Umbau) abbilden? zusätzlich: Flurförderfahrzeuge, Quadrokopter, unbemannte Luftfahrzeuge (Drohnen), Spezialmaschinen, Straßenbahn, [Komponenten wie Scheinwerfer]

6 Status Quo

7 Wie wichtig sind folgende Themen für die eigene Arbeit?

8 Für welche F&E-Arbeiten setzen Sie Ihren Fahrsimulator ein?

9 Für welche F&E-Arbeiten setzen Sie Ihren Fahrsimulator ein?

10 Für welche F&E-Arbeiten setzen Sie Ihren Fahrsimulator ein? Freie Antworten Sichtfeldüberprüfung Rückfahrassistenzsysteme (RAS) für LKW-Gespanne aller Art Übernahmestrategien für automatisiertes Fahren Sicherheitsfunktionalität bei teilweisem Systemausfall Camera Monitoring System teilautomatisiertes Fahren adaptive Assistenzsysteme kooperative Fahrerassistenzsysteme Wahrnehmungsuntersuchungen Verhaltensforschung Bewegungswahrnehmung EEG Ride & Handling, Akustik multimodale User Experience Studien User Experience (Joy of Use) Ablenkungswirkung von Fahrerassistenzsystemen kooperatives Fahren - vernetzte Fahrsimulation systematisches Testen (Software-/Hardware-/Vehicle-in-theunterschiedlicher Simulationsskalen Applikation des Antriebsstrangs Fahren im Grenzbereich Abstimmung Rennfahrzeuge Funktionsentwicklung Lenkung Interaktion mit dem Cockpit der Zukunft Connectivity (Smart Phone implementation) Simulation in 3D-Pointcloud Szenarien, interaktive Manipulation von 3D-Pointcloud Szenarien Echtzeit 3D-Visualisierung der Welt aus GIS- Datenbanken (Continious Driving) Lehrzwecke (Ausbildung) Computergrafik, Virtuelle Realität

11 Für welche F&E-Arbeiten planen Sie den Einsatz eines Fahrsimulators?

12 Für welche neuen F&E-Arbeiten würden Sie einen Fahrsimulator in Zukunft gerne einsetzen können? 17 der 30 Teilnehmer gaben zusätzliche Antworten zur Frage ab. Eindeutig meistgenannt war das Thema Fahrassistenzsysteme und Autonomes Fahren gefolgt von Fragen der Verhaltensforschung. 12

13 Aus welchen Hardware-Komponenten besteht Ihr Fahrsimulator?

14 Aus welchen Hardware-Komponenten besteht Ihr Fahrsimulator?

15 Aus welchen Hardware-Komponenten besteht Ihr Fahrsimulator? 9 DoF Bewegungssystem: Hexapod gelagert auf Basisschlitten der auf reibungsfreien Luftlagern in X, Y und Yaw bewegt wird. 8-Achsen-Bewegungssystem 6-Achs-Industrieroboter Haptic Feedback Fahrzeugwechselsystem Kopplung unterschiedlicher Verkehrsträger Einbettung der Fahrsimulator in modulare Simulatorlandschaft: Kopplung der Simulatoren für kooperative Studien Mobile-Device-Integration 360 -Sichtsystem 18 Projektoren (WQXGA@60Hz) bzw. 120Hz ) Sichtfeld ~130 in 3.5 m Entfernung statischer Bildschirm (Aufprojektion, 10m Durchmesser) unterschiedliche Spiegelsichten

16 Aus welchen Hardware-Komponenten besteht Ihr Fahrsimulator?

17 Fazit Status Quo wichtige Themen heute : Validität, Realismus, Standardisierung, Simulatorkrankheit, Schnittstellen Haupteinsatzgebiete: Fahrverhalten, Verhaltensforschung, autonomes Fahren, HMI/DMI, Ergonomie-Untersuchungen wichtigste geplante Einsatzgebiete: Fahrerassistenzsysteme, Car-to-Car-/Carto-X-Kommunikation, Fahrverhalten, HUD-Entwicklung gewünschte künftige Einsatzgebiete: autonomes Fahren, Verhaltensforschung häufigste Hardware-Komponenten: Lenkrad, Pedalerie, Akustik, Informationsdisplay, Gesamtfahrzeug, Kabine, Sitzkiste häufigste geplante Hardware: Eye Tracking, HMDs, HUDs, Informationsdisplays, Akustiksysteme

18 Entwicklungsbedarf in den F&E-Anwendungen xxx

19 Wie schätzen Sie den weiteren Entwicklungsbedarf in folgenden F&E-Anwendungen von Fahrsimulatoren ein?

20 Wie schätzen Sie den weiteren Entwicklungsbedarf in folgenden F&E-Anwendungen von Fahrsimulatoren ein?

21 Wie schätzen Sie den weiteren Entwicklungsbedarf in folgenden F&E-Anwendungen von Fahrsimulatoren ein?

22 Wie schätzen Sie den weiteren Entwicklungsbedarf in folgenden F&E-Anwendungen von Fahrsimulatoren ein?

23 Wie schätzen Sie den weiteren Entwicklungsbedarf in folgenden F&E-Anwendungen von Fahrsimulatoren ein?

24 Fazit Entwicklungsbedarf in F&E-Anwendungen hohe Entwicklungsbedarfe bei Fahrdynamikregelung, Fahrzeugakustik, Carto-Car-/Car-to-X-Kommunikation wenig Entwicklungsbedarfe bei Arbeitsschutz, Styling / Design, Ausbildung / Training, Infotainment-Systeme Technologieprovider sehen im Gegensatz zu anderen Panelgruppen keinen Entwicklungsbedarf beim Fahrverhalten Technologieprovider sehen im Gegensatz zu anderen Panelgruppen erheblichen Entwicklungsbedarf bei Car-to-Car-/Car-to-X-Kommunikation und Fahrdynamikregelung Anwender sehen im Gegensatz zu anderen Panelgruppen keinen Entwicklungsbedarf in Ausbildung / Training und Arbeitsschutz

25 Entwicklungsbedarf der Hardware

26 Wie schätzen sie den allgemeinen Entwicklungsbedarf folgender Hardware-Komponenten ein? weiterer Entwicklungsbedarf (freie Nennungen): Haptic Feedback Mobile-Device- Intgration Kopplung der Simulatoren für kooperative Studien

27 Wie schätzen sie den allgemeinen Entwicklungsbedarf folgender Hardware-Komponenten ein?

28 Wie schätzen sie den allgemeinen Entwicklungsbedarf folgender Hardware-Komponenten ein?

29 Fazit Entwicklungsbedarf Hardware hoher Hardware-Entwicklungsbedarf bei Finger-Tracking, Hexapods, Gestenerkennung, Querbewegungsschiene, Sensorik zur physiologischen Messung, Eye Tracking wenig Hardware-Entwicklungsbedarf bei Einzel-Displays, Desktop- Systemen, Sitzkiste, Stereodisplays, Touchpads, Stereoprojektion Technologieprovider sehen höheren Entwicklungsbedarf als andere Panelgruppen bei Clustersystemen, Eye-/Finger-TrackingInformationsdisplays und Querbewegungsschienen Anwender sehen keinen Entwicklungsbedarf bei Stereoskopietechniken

30 Weitere Entwicklungsbedarfe

31 In welchen Feldern sehen Sie weiteren allgemeinen Entwicklungsbedarf?

32 In welchen Feldern sehen Sie weiteren allgemeinen Entwicklungsbedarf?

33 In welchen Feldern sehen Sie weiteren allgemeinen Entwicklungsbedarf? Standardisierte Anforderungen/Abnahmekriterien (analog zu Flugsimulatoren) Co-Simulation und Simulator-Kopplung; wichtig: einheitliche bzw. abstrakte Austauschformate für Offline-Kopplung Modellierung realistischer Fahrdynamikmodelle Qualität der Beschleunigungsdarstellung

34 In welchen Feldern sehen Sie weiteren allgemeinen Entwicklungsbedarf?

35 Welche (neuen) Funktionalitäten sollte Ihr Fahrsimulator in Zukunft aufweisen? Das Hauptaugenmerk liegt auf einer qualitativ hohen Darstellung. andere Funktionalitäten sind gleichwertig gewichtet. 35

36 Welche (neuen) Funktionalitäten sollte Ihr Fahrsimulator in Zukunft aufweisen? Darstellungsthemen Echtzeit-Raytracing Photorealistische Umgebung Tageslichtniveau im Mock-Up Realistische Darstellung der Leuchtdichten Nachtfahrsimulation Akustik Simulation; realistische Akustifizierung mittels indiviueller HRTFs und Hörsimulation höchste Qualität in der Beschleunigungsdarstellung deutlich verbesserte Echtzeitfähigkeit für eine echte synchrone Visualisierung und akkustische Simulation mit den Reaktionskräften/Momenten oder auch Beschleunigungen auf den Fahrer Kopplung / Hardware / Umgebung / weitere Multi-Agenten-Simulation (mehrere reale Teilnehmer in einer Welt) verteilte Simulation - Simulation von vernetzten Fahrerassistenzsystemen detaillierte physikalisch basierende Subsysteme (Lenkung, Bremse, Fahrwerk) Umfeldsensor-Stimulation für HIL-Anwendungen (z. B. Radar) Emulation von Sensoren für automatisches Fahren Abbildung urbanen Fahrverhaltens Wettersimulation Fahren in realen Streckenmodellen Feedback Bedienungselemente (Pedalerie, Lenkrad, Sitz) vestibuläre Anregung Versuchsperson Vision Tracking Integriertes Simulations-Mess-Analysesystem automatische Zertifizierung lokale Kraftschlussänderung für jedes Rad/ kontaktbezogene Haftung Möglichkeit zur Einspurfahrzeugsimulation Klimaanlage

37 Status Quo Entwicklungsbedarf F&E-Anwendungen Entwicklungsbedarf Hardware weitere Entwicklungsbedarfe Kompetenzlandkarte Zusammenfassung Kompetenzatlas URL: e.com/maps/d/edit?mid=zs5v- 5D4aDWc.k4Tqa7 MoMbb

38 World Café in Stuttgart am

39 Fazit weitere Entwicklungsbedarfe hohe Entwicklungsbedarfe in den Bereichen Realismus, Validität, Gesetzgebung / Virtuelle Abnahme, Co-Simulation, Simulatorkrankheit wenig Entwicklungsbedarfe in den Bereichen Recruiting, Multimodalität, Emulation Steuerungstechnik, Lizenzmodelle Anwender sehen insgesamt tendenziell weniger sonstige Entwicklungsbedarfe, Forscher (erwartungsgemäß) mehr gewünschte Funktionalitäten: Hauptaugenmerk auf hochwertiger Darstellung; weiterhin Multi-Simulation, Akustik, Feedback Bedienelemente, Echtzeitfähigkeit, HIL, Emulation Sensoren

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41 Kompetenzatlas Fahrsimulation Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Dr. Christoph Runde Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach Alexander F. Walser Automotive Simulation Center Stuttgart Maik Auricht Technische Universität Berlin Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC