Neuartige Assistenzsysteme sollen dem Fahrer relevante Informationen auf optimierte Art und Weise übermitteln, ohne ihn dabei zu überlasten. Dabei kommt der haptischen Informationsübertragung zukünftig eine besondere Bedeutung zu. Durch den Einsatz neuer Technologien, wie z.B. Steer-by-Wire oder elektrische Servolenkungen (Electric Power Steering EPS), ergibt sich die Möglichkeit, über die Lenkung gezielt Informationen an den Fahrer zu übertragen. Der Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn beeinflusst bei Kraftfahrzeugen die Kraftschlussgrenze und damit die maximal übertragbaren Kräfte. Der Reibwert wird sowohl von den Reifeneigenschaften und der Straßenoberfläche als auch von Zwischenschichten (Wasser, Eis, Schnee) oder Fahrbahnverschmutzungen beeinflusst. Darüber hinaus hängt er von der Fahrgeschwindigkeit, der Achslast bzw. Normalkraft, dem Sturzwinkel und dem Schlupf ab. Es wurde ein neuer Ansatz entwickelt, um auch bei By-Wire-Lenkungen die Informationen über den Straßenzustand weiterhin an den Fahrer zu übermitteln und gleichzeitig die Informationsübertragung im Vergleich zu konventionellen Lenkungen zu optimieren. Grundgedanke ist, daß bei reduziertem Reibwert zwischen Reifen und Straße eine aktive Reduzierung der Lenkungsreibung ohne Beeinflussung des Rückstellmomentes erfolgt. Dadurch fühlt sich die Lenkung 'leichtgängiger' an, wie es der Fahrer von der konventionellen Lenkung gewohnt ist. Ansätze zur Online-Ermittlung des Reibwertes sind z.B. Sensierung der Reifenverformung, Analyse der Fahrbahnoberfläche mit optischen oder radarbasierten Sensoren oder straßenfeste Sensoren in Verbindung mit Telematik-Systemen. Die Realisierung eines Versuchsverfahrzeuges wird beschrieben. Zur Überprüfung des neuen Ansatzes erfolgte eine subjektive sowie eine empirische Bewertung der Wahrnehmbarkeit von Straßenzustandsänderungen über die Lenkung. Die bei den Fahrversuchen auftretenden Lenkmomentänderungen beim Reibwertübergang wurden mit den Wahrnehmungsschwellen der Fahrer verglichen. Die Ergebnisse werden aufgezeigt. Beim neuen Ansatz war die Lenkmomentänderung beim Übergang von trockener auf schneeglatte Fahrbahn mit 1,33 Nm deutlich größer als die ermittelte Wahrnehmungsschwelle von ca. 0,4 Nm und kann somit zuverlässig von allen Fahrern wahrgenommen werden. Bei der konventionellen Lenkung liegt die Lenkmomentänderung mit ca. 0,4 Nm im Bereich der Wahrnehmungsschwelle und kann somit nur von einem Teil der Fahrer überhaupt wahrgenommen werden.
Haptische Informationsübertragung des Straßenzustandes
2004
16 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 34 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Kraftfahrwesen | 2001
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