Vehicle Interaction Lab

Vehicle Interaction Lab

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.

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 Teams Human Factors Engineering, Virtual Environments und Visual Technologies getragen. Mit mehr als 15 Jahren Erfahrung im Bereich Vehicle Interaction bietet das Fraunhofer IAO:

  • 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.

Testsysteme

Immersiver Simulator

© Foto Thomas Ernsting

 

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.

 

Virtual Drive

 

Der Virtual Drive-Ansatz verbindet die Einsatzmöglichkeiten der Fahrsimulation mit der völlig frei konfigurierbaren Fahrzeuginnenraumdarstellung. Physikalisch real sind bei diesem Ansatz nur noch ein austauschbarer Fahrersitz und wesentliche Eingabekomponenten wie Lenkrad, Pedalerie und notwendige Bedienelemente. Die Innenraumausstattung inklusive der Karosserie-Geometrie, wie etwa A- und B-Säulen, können direkt aus den entsprechenden CAD-Datensätzen generiert und mit Virtual Drive in der Fahrsituation dargestellt werden.

Nutzererlebnis, visuelle Qualitätsanmutung, Designanmutung aber auch Verdeckungen und Rundumsicht werden durch den Einsatz von Kopf-Tracking erleb- und messbar gemacht.

Die hohe Kompetenz des Vehicle Interaction Teams in den Bereichen stereoskopischer Visualisierung und Human-Factors Methoden erlaubt die Evaluierung anspruchsvoller komplexer Konzepte in einem realitätsnahen Kontext. Dies bietet Ihnen die Grundlage für überzeugende und nachhaltig richtige Entscheidungen.

 

Versuchsfahrzeug

Für Felduntersuchungen steht ein Versuchsfahrzeug auf Basis eines Audi A6 zur Verfügung. Das Fahrzeug erlaubt den Zugriff auf Geschwindigkeitsdaten, GPS-Ortskoordinaten, verschiedene elektrische Signale sowie der exakten Spurposition.

Das Vehicle Interaction Team unterstützt Sie zudem bei der Planung, Durchführung und Auswertung Ihrer eigenen Studien und sichert damit eine hohe Qualität und Aussagekraft der Ergebnisse aufwändiger Evaluationen.

Projekte

Das Vehicle Interaction Team beteiligt sich neben direkter Auftragsforschung für Partner aus der Industrie auch an einer Reihe wegweisender Konsortialprojekte. Dies sichert eine kontinuierliche Weiterentwicklung unseres Methoden- und Fachwissens und dient der europaweiten Vernetzung und fachlichen Diskussion aktueller Trends und Technologien.

  • iVital Logo

     

    i-Vital - Smart Vital Signs and eCall for Bikers

    Im Projekt i-Vital werden physiologische Daten beim Motorradfahren gemessen und für innovative Anwendungen ausgewertet. Neben emotionalen Streckenabschnitten können auch Stress und körperliche Fehlfunktionen erkannt werden. Zudem stehen bei Unfällen weitreichende Daten für die Übermittlung in einem erweiterten eCall zur Verfügung.
    Das Fraunhofer IAO entwickelt zusammen mit Forschungspartnern und drei mittelständischen Europäischen Unternehmen das Produkt und verantwortet die Nutzerinterface Gestaltung.


  • InCarIn Logo

     

    InCarIn - Intelligent Car Interieur

    InCarIn ist ein Verbundprojekt unter Leitung von VW und Beteiligung von Bosch, Visteon, der Universität Stuttgart und Fraunhofer. Die Partner entwickeln eine natürliche Interaktion des Fahrzeuginnenraums mit allen Insassen. Das Fraunhofer IAO baut im Rahmen des Projekts einen Versuchsträger auf und führt die nutzerzentrierte Evaluierung der Anwendungsszenarien und der Mensch-Maschine Interaktion durch.


  • UR:BAN Logo

     

    UR:BAN - Urbaner Raum: Benutzergerechte Assistenzsysteme und Netzmanagement

    Im Verbundprojekt UR:BAN werden Fahrerassistenz- und Verkehrsmanagementsysteme für die Stadt der Zukunft entwickelt. Gefördert wird das Verbundvorhaben teilweise durch öffentliche Gelder des Bundeswirtschaftsministeriums. Nahezu alle namenhaften deutschen Automobilbauer und Zulieferer sind Partner im Projekt. Das Fraunhofer IAO beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Erkennung und Berücksichtigung von Fahrerabsichten zur Optimierung von Fahrerassistenzsystemen und neuen Konzepten der Fahrer-Fahrzeug-Interaktion.


  • TEAM Logo

     

    TEAM - Tomorrow's Elastic, Adaptive Mobility

    Im Europäischen Forschungsprojekt TEAM werden neue Applikationen für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V2V/V2X) entwickelt. Die TEAM Entwicklungen unterstützen dabei explizit die V2V-Kommunikation und sehen flüssigen und effizienten Verkehr als eine TEAM-Aufgabe für die im Projekt die technischen, organisatorischen und sozialen Grundlagen entwickelt werden. Entwicklungsbegleitend führt das Fraunhofer IAO im Projekt Evaluationsstudien im Fahrsimulator durch und ist zudem für Planung und Auswertung des europaweiten Feldtests, der Euro-EcoChallenge, verantwortlich. Das Vehicle Interaction Labor dient als Entwicklungs- und Demonstrationslabor für die TEAM Anwendungen.


  • SAFEWAY2SCHOOL Logo

     

    SAFEWAY2SCHOOL

    Das Ziel des SAFEWAY2SCHOOL Projekts ist die Sicherheit des Schulweges, durch die Anwendung der heutigen und zukünftigen Telekommunikationstechnik, zu erhöhen. Als der Führer von Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMS) haben Fraunhofer IAO und sein Vehicle Interaction Team eine universelle Entwicklungsmethode und Testrichtlinien für alle SAFEWAY2SCHOOL Schnittstellen entwickelt. Des Weiteren hat das Team ein Fußgänger-Schutzkonzept im Auto entwickelt, welches den Fahrer auf Kinder auf den Straßen aufmerksam macht. Die Ergebnisse des Projekts sind auf der Website verfügbar.


  • SAFESPOT Logo

     

    SAFESPOT

    SAFESPOT erschafft dynamisch kooperative Netzwerke, über welche Fahrzeuge und die Straßeninfrastruktur kommunizieren und die gesammelten Informationen an Bord und auf der Straße zu teilen. Dadurch wird die Umgebungswahrnehmung des Fahrers verbessert. Der kooperative Denkansatz sieht ein Szenario vor, wo Fahrzeug und Infrastruktur kooperieren um potentielle Gefahrensituationen sowohl zeitlich, als auch räumlich, früher zu erfassen. Die einzige Einschränkung hierbei ist die Reichweite des Funkkommunikationssystems. Das Vehicle Interaction Team entwickelte die im Fahrzeug vorhandene Mensch-Maschine-Schnittstelle/das HMI für das kooperative V2x (Vehicle-to-x) System.


  • SAFERIDER Logo

     

    SAFERIDER - Advanced Telematics for enhancing the Safety and Comfort of Motorcycle Riders

    Europäische Statistiken zeigen, dass die Verkehrsunfälle von motorisierten Zweiradfahrzeugen extrem hoch sind. Eines der wichtigsten Forschungsgebiete in der Automobilindustrie während der letzten zehn Jahre sind Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und bordeigene Informationssysteme (IVIS). Dagegen hängt die Anwendung solcher Technologien in Motorrädern und Mofas zurück und sollte zweifellos weiterentwickelt werden. Das Ziel von SAFERIDER ist es daher zu analysieren, inwieweit die Integration von ADAS/IVIS bei Motorrädern zur Sicherheit und Komfort des Fahrers beiträgt. ADAS wird zu Advanced Rider Assistance Systems (ARAS) und IVIS zu On Bike Information Systems (OBIS).

    Das Vehicle Interaction Team bewältigte die komplette MMS Entwicklung in dem Projekt, entwickelte innovative MMS Elemente für den Helm des Fahrers und betreute Test und iterative Optimierung der MMS in Fahrsimulatoren und Motorrädern.


  • WATCHOVER Logo

     

    WATCHOVER - Vehicle-to-Vulnerable roAd user cooperaTive communication and sensing teCHnologies to imprOVE transpoRt safety

    Das Ziel von WATCHOVER ist die Gestaltung und Entwicklung von kooperativen Systemen zur Vermeidung von Unfällen, in welche gefährdete Straßennutzer innerorts und außerorts verwickelt sind. Das innovative Konzept wird durch eine bordeigene Plattform und ein „gefährdeter Benutzer“ Modul dargestellt. Das System basiert auf kurzfristiger Kommunikation und Sichtsensoren.

    Das Vehicle Interaction Team erstellte eine bordeigene MMS, basierend auf visuellen Attraktoren im Cockpit, die den Fahrer über Fußgänger und ihren Standort informieren und warnen soll. Das MMS wurde im Fahrsimulator komplett umgesetzt und zusammen mit den Testfahrern entwickelt.


  • SENSATION Logo

     

    SENSATION - Advanced Sensor Development for Attention, Stress, Vigilance & Sleep/Wakefulness Monitoring

    Schlaflosigkeit, extreme Ermüdung, Stress und Unaufmerksamkeit stellen die sozialen Krankheiten unserer Zeit dar. SENSATION zielt darauf ab, eine große Auswahl an Mikro- und Nanosensortechnologien zu entwickeln, mit dem Ziel einer unauffälligen, kosteneffektiven und zeitgetreuen Erkennung und Vorhersage des menschlichen physiologischen Status in Bezug auf Wachsamkeit, Ermüdung und Stress - jederzeit, überall und für jeden.

    Das Vehicle Interaction Team entwickelte ein Schläfrigkeits-Warnsystem für Nachtschicht-Kranfahrer, basierend auf den Sensoren des Projekts. Die MMS wurde während Nachtschichten in einem Kraftwerk in Göppingen (Deutschland) entwickelt. Das MMS wurde für den Gebrauch in Passagierfahrzeugen weiter angepasst und in einem Lancia, auf dem Standort eines Projektpartners ausgewertet.


  • AIDE Logo

     

    AIDE - Adaptive Integrated Driver-vehicle InterfacE

    Das AIDE Projekt generiert Wissen und entwickelt Methoden und MMS-Technologien, welche für die sichere und effiziente Integration von ADAS, IVIS und mobilen Geräten in die Fahrerumgebung notwendig sind.

    Das Vehicle Interaction Team hat mit OEMs zusammengearbeitet, um grafische Benutzerschnittstellen für IVIS und haptische I/O Geräte zu entwickeln.


  • AWAKE Logo

     

    AWAKE - System for Effective Assessment of Driver Vigilance and Warning According to Traffic Risk Estimation

    Das Ziel des AWAKE-Projekts ist die Erhöhung der Sicherheit im Verkehr, durch die Reduzierung der Anzahl und der Konsequenzen von Verkehrsunfällen, die durch nicht ausreichende Wachsamkeit des Fahrers verursacht wurden.

    Das Vehicle Interaction Team hat das multimodale MMS Konzept von AWAKE entwickelt. Virtuelle Prototypen wurden sowohl mit Zieltestern in Fahrsimulatoren, als auch auf echten Straßen erstellt und getestet. Die Warnstrategie für alle Demonstranten wurde mit SwitchBoard realisiert.


  • EUCLIDE Logo

     

    EUCLIDE

    Das Ziel des EUCLIDE-Projekts ist die Unterstützung des Fahrers bei der Entwicklung eines fortgeschrittenen Fahrerassistenzsystems (ADAS) unter eingeschränkten Sichtverhältnissen.

    Das Vehicle Interaction Team hat virtuelle Prototypen des EUCLIDE MMS Konzepts erstellt und Benutzertests im Fahrsimulator durchgeführt.

     


  • GOOD ROUTE Logo

     

    GOOD ROUTE - Dangerous Goods Transportation Routing, Monitoring and Enforcement

    Das Ziel von GOOD ROUTE ist ein kooperatives System für Gefahrguttransporter, durch Routenüberwachungen, die Durchführung von Umleitungen (falls nötig) und die Unterstützung des Fahrers, zu entwickeln. Das System basiert auf dynamischen Echtzeitdaten um soziale Risiken, bezogen auf ihre Bewegungen, zu minimieren und dennoch die kostengünstigste Lösung für alle Teilnehmer in der Logistikkette zu generieren.


  • IN-SAFETY Logo

     

    IN-SAFETY - Infrastructure and SAFETY

    Das Ziel des IN-SAFETY Projekts ist es, intelligente, intuitive und kosteneffiziente Kombinationen neuer Technologien und traditionelle Infrastruktur zu verwenden. Die besten Übungsanwendungen, in Bezug auf die Verbesserung der vorgegebenen und sich selbsterklärende Natur der Straßen.

    Das Vehicle Interaction Team führte einen Feldversuch durch, bei dem die Verhaltenseffekte beim Fahren mit Spurhalteassistent untersucht wurden.


  • TRAIN-ALL Logo

     

    TRAIN-ALL - Integrated System for Driver Training and Assessment using Interactive Education Tools and new Training Curricula for all Modes of Road Transport

    TRAIN-ALL zielt darauf ab ein Computer-basiertes Traingssystem für verschiedene landgebundene Fahrer Kohorten zu entwickeln. Das System integriert multimedia s/w, Fahrsimulatoren, viertuelle Fahrsimulatoren und bordeigene Fahrzeugsensoren in eine einzige Modulplattform.


  • Immersive Simulator

     

    Validation of the Immersive Driving Simulator

    Bei diesem internen Projekt wurde der Immersive Driving Simulator, ein instrumentiertes Fahrzeug, des Fraunhofer IAO für eine Vielzahl von Fahraufgaben benutzt.

    Für weitere Informationen laden sie bitte das entsprechende Dokument, welches bei der DSC2008 in Monaco präsentiert wurde, runter.


  • Misuse of ADAS

     

    Misuse of ADAS

    Das Forschungsprojekt „Misuse of ADAS“ beschäftigt sich mit den Verhaltenseffekten beim Gebrauch von Fahrerassistenzsystemen (ADAS), vom korrekten bis hin zum falschen Gebrauch.

    Der komplette, vollständige Bericht (auf Deutsch) kann auf BAST erworben werden.

     

Team

Manfred Dangelmaier

Contact Press / Media

Dr.-Ing. Manfred Dangelmaier

Leiter Geschäftsfeld Engineering-Systeme

Fraunhofer IAO
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

Telefon +49 711 970-2107

Harald Widlroither

Contact Press / Media

Dipl.-Ing. Harald Widlroither

Leiter Human Factors Engineering

Fraunhofer IAO
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

Telefon +49 711 970-2105

Matthias Bues

Contact Press / Media

Dipl.-Ing. Matthias Bues

Leiter Visual Technologies

Fraunhofer IAO
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

Telefon +49 711 970-2232

Frederik Diederichs

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Dipl.-Psych. Frederik Diederichs

Human Factors Engineering

Fraunhofer IAO
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

Telefon +49 711 970-2266

Achim Pross

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Dipl.-Ing. Achim Pross

Visual Technologies

Fraunhofer IAO
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

Telefon +49 711 970-2149

Vivien Melcher

Contact Press / Media

Dipl.-Psych. Vivien Melcher

Human Factors Engineering

Fraunhofer IAO
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

Telefon  +49 711 970-2173