Fahrsimulatoren Bereich Medizin & Verkehrspsychologie
Fahrsimulatoren im medizinischen &
verkehrspsychologischen Bereich.
Das aktive Training am Fahrsimulator erlaubt Patienten, sowohl die Körperkoordination als auch die Konzentrations- und Reaktionsfähigkeiten zu schulen. Ebenso dient der Fahrsimulator als Vorbereitung zur
Rückgewinnung der Fahrerlaubnis. Die Frage nach der Mobilität am Schluss der Rehabilitation ist für viele Patienten von zentraler Bedeutung und ein immenser Motivationsfaktor. Mit der Fahreignung gewinnt der Patient an Lebensqualität und Unabhängigkeit.
Der Fahrsimulator ermöglicht eine Behandlung, bei der Patienten in einer sicheren Umgebung auf realistische Weise Fahrkenntnisse erwerben. Die Therapeuten können die Patienten in Bereichen wie der Kognition, der Wahrnehmung oder körperlichen Leistung untersuchen und behandeln. Im Rahmen der neurologischen Rehabilitationsbehandlung existieren bislang für die Diagnostik und die
Rehabilitation der Fahrtauglichkeit erhebliche methodische Probleme, die sowohl praktische Fahrstunden und -proben als auch neuropsychologische Test- und Therapieverfahren betreffen. Die Lösung eines Teils dieser Probleme kann durch den Einsatz technisch hoch entwickelter Fahrsimulatoren ermöglicht werden.
PKW-Simulator
Ein innovatives Werkzeug für medizinische Untersuchungen
Die Simulatorkabine ist mit Elementen wie einem Lenkrad, Pedalerie, Lichtschalter, Multifunktionshebel und diversen Tasten ausgestattet, um den Fahrerplatz in einem Fahrzeug realitätsnah nachzuempfinden. Das Modell verfügt über einen verstellbaren Fahrersitz, der ein komfortables Sitzgefühl ermöglicht. Der Simulator kann entweder als Schaltwagen oder als Automatik genutzt werden. Ein erweitertes Sichtsystem erlaubt dem Fahrer, sich in die virtuelle Welt einzufühlen und Seitenstraßen umfassend zu betrachten. Rückspiele und Instrumentenanzeigen werden in die Frontansicht integriert.
Modulares System
Optional erhältliche Komponenten wie ein Headtracking-System zur Kopfpositionserfassung, unterschiedliche Monitorgrößen und Schalthebel bieten
die Möglichkeit zur kundenspezifischen Anpassung. Über ein Steuerpult kann der Instruktor den Simulator steuern. Der Bediener der Konsole kann Fahrerdaten
verwalten, Trainingssequenzen erstellen, die Fahrt überwachen und auswerten sowie Echtzeit-Kommandos während der Fahrt erteilen. Das Steuerpult erleichtert die Verwaltung der Fahrerdaten und unterstützt die Erstellung und Durchführung vorbereiteter Szenarien. Es besteht aus einem zusätzlichen PC, einem 24-Zoll
Monitor und einem Drucker.
Verfügbare Bedienelemente
- Lenkrad
- Gangschaltung (5G + R)
- Blinkerhebel
- Pedale
- Lichtschalter
- Sitz mit Gurt
- Tastenfeld
- (Navigationstasten, Handbremstaster, Hupe, Licht, Warnblinker, Automatik (N,R,D,P)
- Motor-Starttaster
- Drei 43“ Monitore
- Fußraste
- USB Buchsen (z.B. für Kopfhörer)
Grafik, Fahrzeugsimulation, Fremdverkehr, Szenarien und vieles mehr
Simulations Software
Die Software des Simulators nutzt eine grafisch ansprechende Datenbasis, um eine realitätsnahe virtuelle Welt darzustellen. Diese umfasst ländliche Gebiete, Berg- und Stadtstraßen, Autobahnen und Schnellstraßen. Die Fahrstrecken beinhalten Elemente wie Kreuzungen, Ampeln, Verkehrsschilder, Steigungen, Gefälle, Waldabschnitte sowie Autobahnauffahrten und -abfahrten. Die Visualisierung beinhaltet Häuser, Städte, Wälder, diverse Zusatzelemente, animierte Fußgänger und Tiere sowie unterschiedliche Fahrzeugtypen wie PKWs, LKWs, Motorräder und Fahrräder. Die Fahrsimulation erlaubt die Aufzeichnung und Auswertung der Fahrten. Dafür stehen Funktionen wie Replays, Auswertungsdiagramme, Log Dateien und ein Fehleranalysesystem zur Verfügung.
Leistungsmerkmale
Umgebungen & Wetterbedingungen
Umgebungen: Stadt, Landstraße, Autobahn und Gebirge. Wetterbedingungen: Sonnig, Regen, Nebel, Schnee und Dunkelheit
Fremdverkehr
Einstellbare Verkehrsdichte oder vorgegebene Verkehrsszenarien.
Programmmodule
Freies Fahren Gefahrensituationen Reaktionstests
Analysewerkzeuge
Fahrfehlererkennung, Replay, Diagramme, Log-Datei
Gefahrensituationen
Softwaremodul „Verkehrssicherheit”
Dieses Modul wartet mit einer Vielzahl von kritischen Verkehrssituationen auf. Der Fahrer lernt die Straße zu „lesen“ und somit potentielle Gefahrenquellen frühzeitig zu erkennen & zu entschärfen. Es werden verschiedene Witterungsverhältnisse sowie Umgebungen unterstützt. Die Szenarien haben, je nach Fachweise, eine ungefähre Dauer von 3-5 min.
Beispiele von Gefahrensituationen
Ausscherender Bus an einer Bushaltestelle, Kind springt auf die Fahrbahn, Parkender Wagen öffnet eine Tür, Ein Reh springt auf die Fahrbahn, Fahren auf vereister Fahrbahn, Gefahren im Nebel, Hindernisse in unübersichtlichen Kurven, Strassenschäden, Fahren bei Regen, Ein Ball rollt auf die Strasse, Auffahren auf ein Stauende, Vorrausfahrendes Fahrzeug leitet Gefahrenbremsung ein
Die simulierte Realität
Freies Fahren
In dem Programmmodul „Freies Fahren“ kann der Fahrer sich mit den Anforderungen einer ganz gewöhnlichen Autofahrt vertraut. Hier werden keine speziellen Ausbildungsinhalte vermittelt, sondern der
Fahrer wird angehalten das Gelernte streßfrei umsetzen. Besonders realitätsnah wird die simulierte freie Ausfahrt dadurch, dass Wetterbedingungen und Lichtverhältnisse bestimmt werden können. Es kann auch bei Regen, Nebel, Nacht und Dämmerung traininert werden.
Es werden verschiedene Umgebungsbereiche wie Stadt, Landstraße, Girbirge und Autobahn angeboten.
Rehabilitation Fahrereignung
Verfahren zur Eignungsfestellung
Der Simulator dient dem Untersuchenden als Entscheidungshilfe für die Eignungsfeststellung. Auch soll der Simulator den Fahrer beim Selbsteinschätzungsprozess unterstützen. Die Resultate des Simulators sind derzeit jedoch nicht als verbindlich für eine Eignungsfestellung einzustufen und bedürfen stets der Interpretation eines Verantwortlichen. Der Begriff „Fahrtauglichkeit“ kann aus verschiedenen Blickwinkeln beleuchtet werden. Im Folgenden sind verschiedene Ansätze mit jeweils drei Beispielen aufgelistet, welche
durch unsere Simulatoren unterstützt werden:
Reaktionstests
• Reaktionszeitmessung – auf ein klar definiertes Stoppsignal mit Bremsbereitschaft
• Reaktionszeitmessung – Kind läuft die Straße
• Reaktionszeitmessung – Reh springt auf die Straße
Fahrverhalten in Standardsituationen
• Lückenakzeptanz
• Kreuzung mit ‘Stop’-Schild
• Abstand zum Vordermann
Entscheidungsfindung und Reaktionen auf Gefahrensituationen
• Parkender Wagen öffnet die Tür
• Bus verlässt Haltestelle
• Reifenplatzer
Vorausschauende Fahrweise
• Geschwindigkeitswahl beim Passieren von parkenden Autos
• Geschwindigkeitswahl aufgrund der Beschilderung
• Passieren von Bussen bei Haltestellen
Spiegelnutzung & Blickrichtung
• Einsehen von vorfahrtsberechtigten Seitenstraßen
• Fahrbahnwechsel
• Auffahren auf die Autobahn
Persönliche Risikobereitschaft
• Überholvorgänge
• Geschwindigkeitswahl auf der Landstraße
• Geschwindigkeitswahl auf der Autobahn
Motorische Fähigkeiten
Erkennung ob der Patient in der Lage ist die Bedienelemente des Wagens insbsondere
das Lenkrad und die Pedale korrekt zu bedienen. Falls notwendig lassen sich auch
Bedienhilfen für Menschen mit Behinderung nachträglich in den Simulator einbauen.
Langzeituntersuchungen
Messungen von Reaktionszeiten und Spurabweichungen lassen sich über einen längeren
Zeitraum durchführen.
Dual-Task-Experiment
Es werden Messungen von Reaktionszeiten und Spurabweichungen durchgeführt
während der Fahrer mit ablenkenden Aufgaben wie z.B. einem Gespräch beschäftigt ist.
Ausgabe der Fahrdaten zwecks externer Auswertung
Datenanalyse
Es wird am Ende jeder Fahrt eine Datei erzeugt, die die wichtigsten Fahrdaten aufzeichnet. Diese Daten werden mit einer zeitlichen Auflösung bis maximal der Bildwiederholrate in eine Tabelle eingetragen. Diese Tabelle wird in Form einer CSV-Datei abgelegt (Comma-Separated-Value). Die Werte können auch durch während der Simulation mittels einer TCP/IP Schnittstelle abgefragt werden.
Im Einzelnen werden folgende Daten festgehalten:
CSV-Datensatz:
| RealTime | Zeitstempel |
| Time | laufende Echtzeit in Millisekunden seit Start der Fahrt. |
| x-pos | x-Position des Fahrzeugs in m |
| y-pos | y-Position des Fahrzeugs in m |
| z-pos | z-Position des Fahrzeugs in m |
| absangle | Gierwinkel des Wagens |
| Headpos | Winkel des Kopfposition gemäß Headtracking Systems |
| road | Strassennummer des Fahrzeugs in [int] |
| richt | Richtung des Fahrzeugs auf der Strasse “road” in BOOL. |
| rdist | Abstand des Fahrzeugs von Anfang der Strasse in m |
| rspur | Spur des Fahrzeugs von der Mitte der Strasse in m |
| ralpha | Richtung des Fahrzeugs zur Strasse in Grad |
| Dist | Gefahrene Strecke in Metern seit Fahrtbeginn |
| Speed | Aktuelle Geschwindigkeit in km/h |
| Brk | Bremspedalstellung in Prozent |
| Acc | Gaspedalstellung in Prozent |
| Clutch | Kupplungspedalstellung in Prozent |
| Gear | Gear, eingestellter Gang (0=Leerlauf, 6=Rückwärts) |
| RPM | Motorumdrehungszahl in 1/Min |
| HWay | Headway, Abstand zum Vordermann in Metern |
| DLeft | Distance_to_left, Abstand zum linken Straßenrand in Metern |
| DRight | Distance_to_right, Abstand zum rechten Straßenrand in Metern |
| Wheel | Steering_wheel, Lenkradstellung in Grad |
| THead | time_to_Headway, Zeit bis zur Kollision mit dem Vordermann, in Sekunden |
| TTL | time_to_line_crossing, Zeit bis die Straßenrandlinie überfahren wird, in Sek |
| TTC | time_to_collision, Zeit bis zur Kollision (alle Hindernisse), in Sekunden |
| AccLat | Beschleunigung lateral, in m/s^2 |
| ACCLon | Beschleunigung longitudinal, in m/s^2 |
| Event | Typ des aktuellen Events, 0 falls nicht vorhanden. |
Fehlerlogfiles:
Es kann sinnvoll sein, außer auf die Datenlogfiles auch auf die Fehlerlogfiles zurückzugreifen, die nach
Fahrtende erstellt werden. Diese enthalten im Dateinamen den Fahrernamen (falls angegeben, sonst „ErrLog“) und wie die Datenlogfiles Datum und Uhrzeit. Sie enthalten außer dem Fahrernamen und dem gefahrene Szenario keine Informationen, die nicht auch im Datenlogfile enthalten wären. Sie sind jedoch für eine Übersicht gut geeignet, weil sie nur die gemachten Fahrfehler (und einige andere Ereignisse) mit je einer Klartextbeschreibung enthalten.
Optionen
Headtracking System
Mit Hilfe einer Spezialkamera wird die Kopfposition des Fahrers erfasst. Somit lassen sich Rückschlüsse auf sein Blickverhalten ziehen. Es können Meldungen wie „Schulterblick nicht durchgeführt“, „Spiegel nicht überprüft“ oder „Vorfahrtsberechtige Straße nicht eingesehen“ ausgeben werden.
Steuerpult
Für die externe Steuerung des Simulators sowie für Datenhaltung und Szenariovorbereitung bieten wir ein Steuerpult an. Nähere Informationen finden Sie in einer seperaten Dokumentation
Bewegungssystem
Für die Simulation von Beschleunigungskräften wird ein Bewegungssystem unter den Fahrersitz
montiert. Das System ist in der Lage Roll- und Nickbewegungen auszuführen und erzeugt damit ein realistischeres Fahrgefühl.
Kinetose-Hinweis
Bitte beachten Sie, dass bei der Nutzung von Fahrsimulatoren der Effekt der Kinetose auftreten kann.
Dieser entsteht durch widersprüchliche Sinneswahrnehmungen, bei denen der Gleichgewichtssinn nicht mit den optischen Informationen übereinstimmt