Rückwirkungen des Fahrerkörpers auf die Stabilität des Systems Fahrer-Fahrzeug

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Rückwirkungen des Fahrerkörpers auf die Stabilität des Systems Fahrer-Fahrzeug

Jürgensohn, T. / Parsche, U. / Neise, U. / Jung, R. / Willumeit, H.P.

In der gängigen Modellvorstellung des Zusammenspiels von Fahrer und Fahrzeug steuert der Fahrer über Stellelemente das Fahrzeug, der Fahrer wirkt auf das Fahrzeug ein. Gleichzeitig wirken aber auch Kräfte über das Fahrzeug auf den Fahrer, Fahrer und Fahrzeug bilden ein mechanisch gekoppeltes System. Bei außergewöhnlichen mentalen Belastungen, zum Beispiel bei einem Unfall, kann es zu einem Verlust der zielorientierten Lenkfähigkeit des Fahrers kommen. Die Stabilität des Gesamtsysterns ist dann im wesentlichen durch die passiven Eigenschaften des Fahrerkörpers, seiner Kopplung über Lenkrad, Sitz und Fußraum zum Fahrzeug und durch das Fahrzeug selbst bestimmt. In dem Artikel wird über Fahrversuche berichtet, die zum Ziel haben, den Einfluß sowohl der körperlichen Eigenschaften des Fahrers als auch seiner mentalen Zustände auf die Stabilität des Gesamtsystems Fahrer-Fahrzeug zu untersuchen. Dazu wurden Versuchsfahrer mit Hochgeschwindigkeits-Videokameras (100 Hz bis 200 Hz) bei kurzen Fahrmanövern gefilmt und anschließend aus den Bilddaten die dreidimensionalen Trajektorien besonders gekennzeichneter Punkte (Marker) rekonstruiert. In einem Anpassungsprozeß wurden mit Hilfe dieser Daten die Parameter eines Mehrkörpermodells adaptiert. Mit Hilfe der inversen Dynamik wurden anschließend die inneren Gelenkmomente des Mehrkörpermodells errechnet.