Evaluation zweier Bedienkonzepte zur Steuerung eines Fahrzeugs mit drei Bewegungsfreiheitsgraden

Abstract

Neuartige Konzepte für Elektromobilität sehen vor, dass das Fahrzeug über vier unabhängig voneinander lenkbare Radnabenmotoren angetrieben wird (fourwheel independent steering, 4WIS). Dabei ergeben sich durch die mechanische Entkopplung von Lenk- bzw. Antriebsaktuatorik und Stellteilen (X-by-Wire) völlig neue Möglichkeiten zur Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle. Ein Bedienkonzept für ein 4WIS-Fahrzeug sollte eine intuitive und sichere Nutzung der zusätzlichen Bewegungsfreiheitsgrade (Seitwärtsfahrt, Rotationen auf der Stelle, etc.) ermöglichen. Angeregt durch die Entwicklungen in der Luftfahrt, wurden auch im Automobilbereich erste Konzepte zur Steuerung mit Joystick-ähnlichen Stellteilen, sogenannten Sidesticks, vorgelegt (z.B. Eckstein, 2001). Neuere Studien liefern dabei erste Hinweise, dass die Sidestick-Steuerung verglichen mit dem konventionellen Steuerkonzept (Lenkrad, Pedalerie) mindestens gleich gute Fahrleistungen bei tendenziell geringerer Beanspruchung ermöglicht (Weber et al., 2011). In der vorliegenden Studie wurden zwei Bedienkonzepte zur Steuerung eines Fahrzeugs mit drei Bewegungsfreiheitsgraden (Longitudinal-, Lateral- und Gierbewegung) untersucht. Dabei wurde eine integrierte Steuerung mit einem 3DoF Sidestick mit einer auf einen 2DoF Sidestick und eine Spacemouse verteilten Steuerung verglichen. Die Ergebnisse der durchgeführten Fahrsimulationsstudie (N=16) weisen darauf hin, dass der Sidestick eine bessere Lateralsteuerung (Seitwärts-, Schrägfahrten) ermöglicht, wohingegen Giermanöver (Rotations-, Kurvenfahrten) besser mit der zusätzlichen Spacemouse gefahren werden können. Weitere Entwicklungen des Bedienkonzepts werden auf Basis der bisherigen Befunde diskutiert.