Das VIL ist ein „virtual reality“ (VR) Simulator, welcher mit einem realen PKW gekoppelt ist. Durch Positions- und Orientierungsverfolgung vom PKW sowie Kopf des Fahrers wird dem Fahrer der korrespondierende Ausschnitt der virtuellen Realität angezeigt. Navigieren in der VR kann der Proband dabei durch Bewegen eines realen Autos.

 

Für das VIL existieren derzeit 2 Anzeigekonzepte:

  • Anzeige in einem "Head Mounted Display" (HMD)
  • Projektion der virtuellen Welt in die abgedeckte Windschutzscheibe mittels Weitwinkelprojektor

 

Bei beiden Konzepten ist es dem Fahrer nicht möglich, das reale Fahrzeugumfeld wahrzunehmen. Deswegen wird eine Freifläche/ Teststrecke benötigt, auf welcher das VIL gefahrenlos bewegt werden kann. An der UniBw wird das VIL auf dem Universitäts-Testgelände bewegt. Hierfür wurde eine virtuelle Umgebung erstellt, welche den realen Straßenverläufen des vorhandenen Geländes nachempfunden ist.

Das VIL bietet durch die Fusion eines statischen Simulators mit einem real fahrenden Fahrzeug alle Vorteile die normale Fahrsimulatoren mit sich bringen. So können kritische Verkehrssituationen beliebig oft reproduziert werden, ohne dabei Personen zu gefährden. Durch die reale Bewegung des Fahrzeuges wird zudem der größte Nachteil von herkömmlichen Simulatoren, nämlich die nur zum Teil realistisch simulierte Fahrdynamik, eliminiert.

Über virtuelle Sensormodelle wird zudem eine Schnittstelle, die es ermöglicht die Fahrsituation in der virtuellen Welt zu erfassen, zur Verfügung gestellt. Durch Anbindung der Sensormodelle an die realen Steuergeräte des Fahrzeuges wird dieses mit in den Regelkreis eingebunden. Dies ermöglicht eine kostengünstige Entwicklung und sichere Evaluation von neuen Fahrerassistenzsystemen bevor diese in realen Szenarien getestet werden.

Ursprünglich wurde das VIL im Rahmen einer Dissertation bei Audi von Thomas Bock entwickelt.
Anschließend übernahm die Carmeq GmbH das VIL. Im Rahmen einer Kooperation des IfA mit der Carmeq GmbH wurde das VIL an der UniBw aufgebaut mit dem Ziel das VIL weiterzuentwickeln und zu verbessern.

 

 Publikationen zum Vehicle in the Loop des IfA:

Berg, G. (2014). Das Vehicle in the Loop - Ein Werkzeug für die Entwicklung und Evaluation von sicherheitskritischen Fahrerassistenzsystemen (Dissertation). Universität der Bundeswehr München, Neubiberg.

Berg, G., & Färber, B. (2015). Vehicle in the Loop. In H. Winner, S. Hakuli, F. Lotz, & C. Singer (Eds.), ATZ/MTZ-Fachbuch. Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Grundlagen, Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort (3rd ed., pp. 155–163). Wiesbaden: Springer Vieweg. https://doi.org/10.1007/978-3-658-05734-3_10 

Berg, G., Karl, I., & Färber, B. (2011). Vehicle in the Loop. Validierung der virtuellen Realität. In : Vol. 2134. VDI-Berichte, Der Fahrer im 21. Jahrhundert. Fahrer, Fahrerunterstützung und Bedienbarkeit, 6. VDI-Tagung, Braunschweig, 8. und 9. November 2011. Düsseldorf: VDI-Verlag.

Berg, G., Nitsch, V., & Färber, B. (2016). Vehicle in the Loop. In H. Winner, S. Hakuli, F. Lotz, & C. Singer (Eds.), Handbook of driver assistance systems. Basic Information, Components and Systems for Active Safety and Comfort (pp. 199–210). Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-12352-3_10 

Karl, I., Berg, G., Rüger, F., & Färber, B. (2013). Driving Behavior and Simulator Sickness While Driving the Vehicle in the Loop: Validation of Longitudinal Driving Behavior. IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, 5(1), 42–57. https://doi.org/10.1109/MITS.2012.2217995 

Purucker, C., Rüger, F., Schneider, N., Neukum, A., & Färber, B. (2014). Comparing the perception of critical longitudinal distances between dynamic driving simulation, test track and vehicle in the loop. In 2014 AHFE International, 5th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics, 19 - 23 July 2014, Kraków, Poland.

Purucker, C., Schneider, N., Rüger, F., & Frey, A. (2018). Validity of research environments: Comparing criticality perceptions across research environments. In K. Bengler, J. Drüke, S. Hoffmann, D. Manstetten, & A. Neukum (Eds.), UR:BAN Human Factors in Traffic. Approaches for Safe, Efficient and Stressfree Urban Traffic (pp. 423–446). Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-15418-9_25 

Riedl, B., & Färber, B. (2015). Evaluation of a new projection concept for the Vehicle in the Loop (VIL) driving simulator. In H. Bülthoff, A. Kemeny, & P. Pretto (Eds.), Proceedings of DSC 2015 Europe Driving Simulation Conference & Exhibition. Tübingen, Germany, September 16 - 18, 2015 (pp. 225–226). Tübingen.

Rüger, F. (2016). Kontrollierbarkeit von Notfall-Fahrerassistenzsystemen in frühen Entwicklungsphasen mit der "VIL-Methode" (Dissertation). Universität der Bundeswehr München, Neubiberg.

Rüger, F., & Färber, B. (2018). Emergency steering systems - Controllability investigations with the Vehicle in the loop. In K. Bengler, J. Drüke, S. Hoffmann, D. Manstetten, & A. Neukum (Eds.), UR:BAN Human Factors in Traffic. Approaches for Safe, Efficient and Stressfree Urban Traffic (pp. 447–460). Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-15418-9_26 

Rüger, F., Nitsch, V., & Färber, B. (2015). Automatic evasion seen from the opposing traffic - An investigation with the Vehicle in the Loop. In 2015 IEEE 18th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC 2015). Gran Canaria, Spain, 15 - 18 September 2015 (pp. 1041–1048). Piscataway, NJ: IEEE.

Rüger, F., Purucker, C., Schneider, N., Neukum, A., & Färber, B. (2014). Validierung von Engstellenszenarien und Querdynamik im dynamischen Fahrsimulator und Vehicle in the Loop. In B. Färber (Ed.), 9. Workshop Fahrerassistenzsysteme, FAS2014. Walting im Altmühltal, 26. - 28. März 2014 (pp. 137–146). Darmstadt: Uni-DAS.

Rüger, F., Sieber, M., Färber, B., & Siegel, A. (2015). Fahrerreaktionen auf Eingriffe von Ausweichassistenz-Systemen bei belegtem Gegenfahrstreifen. In Der Fahrer im 21. Jahrhundert, 8. VDI-Tagung, Braunschweig, 10. und 11. November 2015. Düsseldorf: VDI-Verlag.

Rüger, F., Sieber, M., Siegel, A., Siedersberger, K.-H., & Färber, B. (2015). Kontrolllierbarkeitsbewertung von FAS der aktiven Sicherheit in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses mit dem Vehicle in the Loop (VIL). In C. Stiller (Ed.), 10. Workshop Fahrerassistenzsysteme, FAS2015. Walting im Altmühltal, 28. - 29. September 2015.

Sieber, M., Berg, G., Karl, I., Siedersberger, K.-H., Siegel, A., & Färber, B. (2013). Validation of driving behavior in the Vehicle in the Loop: Steering responses in critical situations. In 2013 16th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC 2013). The Hague, The Netherlands, 6 - 9 October 2013 (pp. 1101–1106). Piscataway, NJ: IEEE. https://doi.org/10.1109/ITSC.2013.6728379