Vehicle in the Loop (VIL)

Vehicle in the Loop (VIL)

 
Das VIL ist ein „virtual reality“ (VR) Simulator, welcher mit einem realen PKW gekoppelt ist. Durch Positions- und Orientierungsverfolgung vom PKW (1) sowie Kopf des Fahrers (2) 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 der VR in einem "Head Mounted Display" (HMD)
Virtuelles Umfeld wird in Windschutzscheibe eingeblendet
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 [1].
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 [2,3].
 

Das Video zeigt eine kurze Demo des VIL im Einsatz an der UniBw:

"Vehicle in the Loop" (129MB, mpg)

Ansprechpartner:

Marc Schneider, M.Sc.

 

Literatur:

[1] Bock, Thomas (2008): Vehicle in the loop. Test- und Simulationsumgebung für Fahrerassistenzsysteme. Techn. Univ., Diss.--München, 2008. 1. Aufl. Göttingen: Cuvillier (Audi-Dissertationsreihe, 10).

[2] Berg, G., Karl, I. & Färber, B. (2011). Vehicle in the Loop. Validierung der virtuellen Realität. 6. VDI-Tagung Der Fahrer im 21. Jahrhundert, Braunschweig, Deutschland, Nov 08 - Nov 09, 2011

[3] Berg G. and Färber B., Vehicle in the Loop, In H. Winner, S. Hakuli, F. Lotz, C. Singer (eds.) Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 3rd ed., Ch. 10, ISBN 978-3-658-05733-6, 2015, pp. 155 – 163.