Das Digital Cube Test Center (DCTC) des Fachgebiets Industrielle Informationstechnik der TU Berlin bietet mit seinem Fahrsimulator, dem sogenannten Functional Drive Simulator (FDS), ein immersives Fahrerlebnis.
Das Ziel des FDS ist die Schaffung einer Entwicklungsumgebung zur funktionalen Erprobung von mechatronischen Fahrzeugfunktionen, in der die Umgebung, der Mensch sowie das Fahrzeug unter dynamischen Bedingungen ganzheitlich betrachtet werden. Eine spezielle Bewegungsplattform in Kombination mit einem pneumatischen System wandelt Simulationsmodelle in haptische Reize für den Fahrer um, was ein realitätsnahes Fahrgefühl erzeugt.
Der modulare Aufbau ermöglicht eine virtuelle oder reale Nachbildung von Komponenten oder Eigenschaften eines Fahrzeugs. Dies wird durch realistische Simulationen der Umgebung ergänzt. Dadurch werden folgende Ziele erreicht:
• Maximale Flexibilität: Nicht nur die Umgebung, sondern auch das gesamte Fahrzeug wird virtuell abgebildet. Sämtliche Eigenschaften des physischen Fahrzeugs – bis hin zum Sitz – können berechnet, variiert und flexibel angepasst werden.
• Ganzheitliche Betrachtung: Die einzigartige Integration von Menschen, Fahrzeug und Umgebung ermöglicht tiefgreifende Einblicke in deren Wechselwirkungen.
• Frühe Absicherung: Komplexe mechatronische Systeme können bereits in frühen Entwicklungsphasen getestet und einer systematischen Risikobewertung unterzogen werden – lange bevor ein physischer Prototyp entsteht.
Forschungsschwerpunkte
Virtuelle Validierung
Ein zentraler Schwerpunkt unserer Forschung liegt in der virtuellen Validierung von Fahrerassistenzsystemen. Durch den Einsatz unserer Simulationsumgebung bewerten wir Leistungsfähigkeit und Sicherheitsverhalten automatisierter Systeme unter kontrollierten und praxisnahen Bedingungen. Dies ermöglicht eine effiziente und umfassende Absicherung neuer Fahrfunktionen bereits in frühen Entwicklungsphasen.
Digitale Zwillinge
Für die Akzeptanz von Simulationen für Fahrzeugtests spielen realistische Modelle von Fahrzeugen und deren Umgebungen eine entscheidende Rolle. Wir entwickeln deshalb digitale Zwillinge von Fahrzeugen und Verkehrsumgebungen, um präzise Simulationen zu ermöglichen, die reale Fahrsituationen genau abbilden. Außerdem können wir dadurch synthetische Daten generieren, die zur Validierung KI‑basierter Fahrfunktionen dienen.
HMI
Das Zusammenspiel zwischen Mensch und Maschine steht im Mittelpunkt moderner Produktentwicklung. Durch die Entwicklung und Erprobung innovativer HMI‑Konzepte untersuchen wir, wie Fahrende mit automatisierten Systemen interagieren und wie sich ihr Verhalten in unterschiedlichen Verkehrssituationen verändert. Dabei integrieren wir visuelle, akustische und haptische Feedbacksysteme, um eine intuitive und sichere Fahrzeugsteuerung zu ermöglichen.
Nachhaltigkeit
Durch den Einsatz unserer Simulationsumgebung entwickeln wir innovative Lösungen für eine nachhaltige Mobilität. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Integration von V2X‑Kommunikation und digitalen Zwillingen zur Koordination autonomer Fahrzeuge und zur Optimierung der Verkehrseffizienz. Künftig wird der Fokus unserer Forschung verstärkt auf der Entwicklung datengetriebener Ansätze zur Reduzierung von Emissionen im Mobilitätssektor liegen.
Forschungsprojekte
SuSi3D
Das SuSi3D-Projekt konzentrierte sich auf die Untersuchung der subjektiven Sicherheit von Radinfrastrukturen an verschiedenen Kreuzungsdesigns in einem Virtual-Reality-Fahrradsimulator. In Probandenstudien konnten die Gestaltungsprinzipien von Kreuzungen hinsichtlich der subjektiven Sicherheit bewertet werden.
INNIKIP
Im Innikip-Projekt wurde untersucht, wie Fahrsimulatoren gestaltet werden sollten, um verlässliche und auf reale Fahrzeuge übertragbare Daten zu liefern. Dabei zeigte sich, dass nicht die Bewegungsanregung allein, sondern das Zusammenspiel verschiedener Gestaltungsparameter entscheidend für die immersive Wahrnehmung ist.
Mixed-Reality-Prototyp
Der Mixed-Reality-Protyp vereint reale Elemente wie den Fahrer, das Lenkrad und das Cockpit mit virtuellen Inhalten wie der Straße, dem Fahrzeug und dem Fahrzeuginnenraum. Durch diese Kombination entsteht eine immersive und realitätsnahe Fahrsimulation, die Interaktionen zwischen Menschen und Maschine auf eine neue Ebene hebt.
KLAR
Im KLAR-Projekt werden die Interaktionen zwischen Kraftfahrzeugen und Fahrrädern erforscht. Durch die Kopplung von unseren Fahrzeug- und Fahrradsimulatoren können reale Verkehrssituationen unter kontrollierten Bedingungen nachgebildet und das Verhalten beider Probanden detailliert analysiert werden.