MoSAIC: Multi-User-Simulation zur Erprobung kooperativer Fahrerassistenz

Bedienung des MoSAIC-Labors am Steuerungsleitstand.
©DLR Bedienung des MoSAIC-Labors am Steuerungsleitstand.

MoSAIC (modular and scalable application platform for ITS components) ist eine modulare, skalierbare Architektur für die Multi-User-Simulation. Auf Basis dieser Plattform können die vorhandenen Simulatoren des DLR-Institutes für Verkehrssystemtechnik gekoppelt und von einem Leitstand aus bedient werden. Das MoSAIC-Konzept dient dem Entwurf, der Entwicklung und der Bewertung von Kommunikation und Interaktion zwischen Verkehrsteilnehmenden.

Im MoSAIC-VRU-Lab, einer explizit für Multi-User-Szenarien gestalteten Laborinfrastruktur, können insbesondere kooperative Assistenzfunktionen bereits vor der Erprobung in realen Testumgebung wie dem Testfeld Niedersachen oder AIM erprobt werden. Darüber hinaus spielen im Zusammenhang mit neuen Mobilitätslösungen auch das individuelle Verhalten unterschiedlicher Verkehrsteilnehmenden sowie deren Interaktion untereinander eine immer größere Rolle. Für die Erforschung dieser Themen und die Beantwortung von zentralen wissenschaftlichen Fragestellungen, stehen im MoSAIC-VRU-Lab bis zu zwei statische Fahrsimulatoren, zwei Fußgängersimulatoren und ein Fahrradsimulator zur Verfügung.

Zielsetzung

Modulare, skalierbare Laborinfrastruktur mit Multi-User Simulation zum Designen, Entwickeln und Evaluieren von kooperativen und herkömmlichen Fahrerassistenzsystemen, sowie zum Untersuchen von Kooperation und Interaktion zwischen Verkehrsteilnehmenden.

Anwendungsfelder

  • Durchführen von Studien innerhalb nationaler sowie internationaler Projekte
  • Besonderer Fokus auf dem Untersuchen von Szenarien mit verschiedenen Verkehrsteilnehmenden
    • Zusammenbringen von Autofahrern, Fußgängern und Fahrradfahrern in einer Simulationsumgebung
    • Demonstrieren und Testen von kooperativen Assistenzsystemen
    • Untersuchen von Sozialpsychologischen Phänomenen zwischen menschlichen Nutzern wie etwa die Verantwortungsdiffusion
  • Effizientes Durchführen von umfangreichen, klassischen, ein-Fahrer-Studien mit:
    • einer großen Anzahl von benötigten Probanden:innen
    • oder einer langen Dauer der einzelnen Versuchsläufe pro Probanden:innen
       
©DLRVR-Simulation mit Interkation auf dem Omnifinity Omnideck

 

 

Laborname:
MoSAIC - Modular and Scalable Application platform for ITS Components

in Betrieb seit:
März 2012

Laborausstattung:

  • gekoppelte Fahrsimulatoren (zwei Sitzkisten, Eigenentwicklung)
  • High-End Fußgängersimulator (Omnifinity Omnideck)
  • einfacher Fußgängersimulator (Cybershoes)
  • 2-DoF Fahrradsimulator (Eigenentwicklung)
  • zwei Versuchsleitstände mit Arbeitsplätzen
  • Verwendung der DLR Softwarearchitektur Dominion und der Unreal Engine 4
  • 16 Applikations- und Visualisierungsrechner
  • 6 High-End VR-Rechner
  • Virtual Reality Head-Mounted Displays (HTC Vive Pro Eye Wireless oder Pimax 8K X)
  • VR-Handschuhe (Manus VR) sowie verschiedene VR-Handcontroller zur Hand-Darstellung mittels Handtracking
  • optionales Mund- und Augentracking über Virtual Reality HMD
  • Fahrsimulatoren:
    • 160° Sichtfeld - 3 Frontmonitore
    • 360° Sichtfeld mittels Virtual Reality HMDs
    • zwei Außenspiegel sowie digitale Instrumentenanzeige
    • zusätzliche Tablets für Nebenaufgaben
    • aktives Lenkrad sowie aktive Pedalerie
    • zusätzliche Eingabegeräte zur Interaktion mit dem Fahrzeug (Knöpfe, Hebel usw.)
    • Kommunikationssystem für eine freie Sprachkommunikation zwischen Versuchsleiter:in und Probanden:innen
  • Fußgängersimulator Omnideck:
    • VR-Treadmill Omnifinity Omnideck mit 4,7 Meter Durchmesser
    • freie Bewegung durch die Simulation durch annährend natürliche Bewegungen
    • 360° Sichtfeld mit Virtual Reality HMDs
    • Hand-Darstellung mittels Handtracking über VR-Handschuhe sowie verschiedene VR-Handcontroller
    • Full Body Tracking (Xsens MVN Link) zur vollständigen Übertragung von Nutzerbewegungen auf digitalen Avatar
  • Fußgängersimulator Cyber Shoes:
    • einfache VR-Treadmill - fixe Position auf einem Sitz
    • Bewegungen werden mittels Überschuhen mit Rollen gemessen (artifizielle Laufbewegungen)
    • 360° Sichtfeld durch Virtual Reality HMDs
    • Hand-Darstellung mittels Handtracking über VR-Handschuhe sowie verschiedene VR-Handcontroller
  • Fahrradsimulator: BikeSim
    • Widerstandskrafttrainer für realistisches Fahrgefühl
    • 2-DoF-Plattform für horizontale und vertikale Bewegungsprofile anhand von virtuellen Streckendaten
    • Zusammenspiel von Aktorik, Sensorik und Dynamikmodellen für ein realistisches Lenk-, Brems- und Beschleunigungsverhalten
    • Vermittlung eines realistischen Geschwindigkeitsgefühls mittels eines Fahrtwindsimulators zur Reduzierung von Motion Sickness
    • 360° Sichtfeld mittels Virtual Reality HMDs
    • zusätzliches 65-Zoll-Front-Display zur Visualisierung der Fahrersicht
    • Hand-Darstellung mittels Handtracking über VR-Handschuhe sowie verschiedene VR-Handcontroller