Verbesserung der Sichtbeurteilung im Fahrzeugentwicklungsprozess

Forschungsschwerpunkt Fahrzeugergonomie

Verbesserung der Sichtbeurteilung im Fahrzeugentwicklungsprozess – Methoden zur Sichtbeurteilung

Projektbild
Sichtverdeckung im A-Säulen-Bereich eines aktuellen Kleinwagens (links) und eines aktuellen Van (rechts). (ADAC 2008)

Sowohl für die aktive als auch für die, vom Fahrer subjektiv wahrgenommene Sicherheit von Fahrzeugen spielt die Sicht, die sich dem Fahrzeugführer nach außen hin bietet eine wesentliche Rolle. Aus vielfältigen Gründen verschlechtern sich die Sichtbedingungen neuer Fahrzeuge im Vergleich zu ihren Vorgängern aber stetig. Dies birgt einerseits zunehmend die Gefahr im täglichen Verkehrsgeschehen mit seinem gestiegenen Verkehrsaufkommen andere Verkehrsteilnehmer gar nicht oder zu spät wahrzunehmen. Andererseits führt eine Einschränkung der Sicht z.B. im Heck zu einem nicht unerheblichen Komfortdefizit, das durch elektronische Assistenzsysteme nur bedingt gemildert werden kann. Darüberhinaus zeigen amerikanische und australische Studien, dass gerade hier ein erhebliches Unfallrisiko für Kleinkinder besteht.

Projektbild
Hecksicht von Fahrerplatz in einem Fahrzeug der 70er Jahre (rechts) und einem aktuellen Kleinwagen (links) (ADAC 2008)

Die Fahrzeughersteller sind sich der Problematik durch aus bewusst, finden sich aber bei der Sichtgestaltung mit zahllosen Zielkonflikten konfrontiert. Hierbei ist es insbesondere schwierig, einen optimalen Kompromiss aus passiver Sicherheit, einem ansprechenden Styling und einer angemessenen Fahrersicht zu finden. Erschwert wird dieser Prozess, durch eine unterschiedliche Gewichtung dieser Merkmale innerhalb der Kundenansprüche bei der Kaufentscheidung.

Etablierte Kriterien und Methoden, wie sie von Verbraucherorganisationen zur Beurteilung der Fahrersicht benutzt werden, oder gesetzlich für die Fahrzeugtypprüfung festgeschrieben sind, sind inkonsistent, lassen meist einen Bezug zur Realität bzw. zur Verkehrsumgebung oder dem Verkehrsgeschehen vermissen und erzeugen Ergebnisse, die sich häufig nicht mit den subjektiven Eindrücken der Fahrer vereinen lassen.

Gemeinsam mit einem namhaften Fahrzeughersteller hat das IAD ein Projekt initiiert, das sich dieser Problematik annimmt. Ziele dieses Projektes sind u.a.:

  • Identifikation von Verbesserungspotential bestehender Methoden und Identifikation von (optimierten) Bewertungskriterien zur Beurteilung von Sichtbedingungen
  • Entwicklung und Implementierung neuer Methoden zur Sichtbeurteilung

Methoden

Zur Untersuchung der Einflusshöhe verschiedener Karosserieparameter auf die objektive und subjektive visuelle Beeinträchtigung des Fahrers werden am IAD Simulatorversuche durchgeführt. Dazu steht ein Fahrsimulator der Firma SMI zur Verfügung, für den spezielle Untersuchungsszenarien und -strecken gestaltet wurden.

In Probandenversuchen im kontrollierten Feld und im öffentlichen Straßenverkehr werden Versuchsfahrten zur Ermittlung von Blickverteilungen durchgeführt.

Projektbild

Ergebnisse

Recherche zum Stande von Wissenschaft und Technik

Im Rahmen einer umfangreichen Recherche und ausführlichen Analyse der existierenden Methoden zur Sichtbeurteilung konnte Potential für die Entwicklung weiterer Methoden aufgezeigt werden. Darüber hinaus wurde ein neuer Ansatz zur Ableitung einer belastbaren Sichtbereichseinteilung als grundlegendes Element einer Beurteilung entwickelt.

Virtuelle Verfahren zur Sichtbeurteilung

In einer Validierungsstudie konnte nachgewiesen werden, dass es möglich ist, mit einem Augmented Reality System die gleichen Sichtbeurteilungsergebnisse wie im Serienfahrzeug zu generieren um damit in den frühen Phasen der Fahrzeugkonzeptentwicklung die späteren Sichtbedingungen vorwegzunehmen und entsprechend abzusichern. Details hierzu finden sich in unten aufgeführter Veröffentlichung.

Einfluss von Fahrerassistenzsystemen

Anhand von Probandenversuchen wurde evaluiert, inwiefern sich Rückfahrkamerasysteme zur Ergänzung oder Substitution der direkten oder indirekten (über Spiegel) Hecksicht eignen. Hierbei wurden drei Sicht-Konfigurationen verglichen:

herkömmliche Sicht im Serienfahrzeug,

Serienfahrzeug ergänzt um Rückfahrkamera,

Abschattung der Durchsichtsflächen und Substitution dieser durch ein Kamerasystem.

Die Ergebnisse sind bislang unveröffentlicht.

Messwerkzeugentwicklung

Innerhalb des Projektes wurde ein System entwickelt, das es ermöglicht die Verteilung der Blickrichtungen des Fahrers relativ zu einem fahrzeugfesten Koordinatensystem in Azimuth- und Elevationswinkel zu analysieren und situationsspezifische Blickverteilungs-„heatmaps" zu generieren.

Veröffentlichungen

WOYNA, Lars; GLOGER, Stefan; BRUDER, Ralph: Methodische Ansätze zur Sichtbeurteilung im Fahrzeug, GfA-Frühjahrskonferenz 24.-26.März 2010 Darmstadt:

WOYNA, Lars; GLOGER, Stefan; BRUDER, Ralph; SEIB, Christopher: Augmented Reality Seating Buck – a validated data based tool to assess visibility subjectively; Session C1: Advanced Engineering Technologies and Tools; FISITA 2010 World Automotive Congress, 30 May – 4 June 2010 in Budapest, Hungary.