Im Motorradsektor haben Fahrsimulatoren verglichen mit der Automobilbranche nur eine geringe Bedeutung, da ihr Einsatzbereich bislang stark eingeschränkt ist. Nach Stand der Technik ist es bspw. Motorradfahrenden oftmals nicht möglich, einen dynamischen Motorradfahrsimulator mit realgetreuem Fahrdynamikmodell und Bewegungsdarstellung bereits im Erstkontakt intuitiv zu kontrollieren. Für die unzureichende Darstellungsqualität dynamischer Motorradfahrsimulatoren zeigen sich vier Faktoren hauptverantwortlich:

▪ Die Instabilität von Einspurfahrzeugen bei Niedriggeschwindigkeit,

▪ Die Lenkungsdarstellung mit stark geschwindigkeitsabhängigem Verhalten,

▪ Die Bewegungsdarstellung (hohe Dynamik, Rollwinkel, Umweltkontakt),

▪ Der besondere Fahrereinfluss auf die Fahrdynamik (inkl. Fahrerbewegungen).

Insbesondere der letztgenannte Faktor stellt eine Besonderheit von Motorrädern und Motorradfahrsimulatoren im Vergleich mit anderen Fahrzeugsimulatoren dar, da Motorräder signifikant durch die Bewegungen des Aufsassen in ihrer Dynamik beeinflusst werden. Dennoch fand bislang kaum eine Berücksichtigung von Fahrerbewegungen auf dynamischen Motorradfahrsimulatoren statt.

In der vorliegenden Arbeit wird ein Motorradfahrsimulator konzipiert, entwickelt und in Betrieb genommen. Dabei steht insbesondere die Anbindung eines realen Aufsassen an ein virtuelles Motorrad im Vordergrund. Auf Basis eines kommerziellen Fahrdynamikmodells wird eine Simulator-Architektur entworfen, die es ermöglicht, das virtuelle Motorrad nicht nur, wie bislang üblich, durch Lenkeingaben zu steuern, sondern auch durch Fahrerbewegungen. Letzteres erfolgt durch die Erfassung des fahrerinduzierten Rollmoments. Dies ermöglicht eine ganzheitliche Betrachtung der zwischen Fahrer und Fahrzeug bestehenden Koppelkräfte auf dem dynamischen Motorradfahrsimulator.

Zur Beurteilung des Systems werden Bewertungskriterien und Studienkonzepte entwickelt. In Experten- und Probandenstudien werden die Einflüsse der Bewegungserfassung auf das Fahrverhalten untersucht. Es wird gezeigt, dass die Bewegungserfassung realitätsnahe Steuereingaben ermöglicht und einen positiven Effekt auf die Stabilisierung in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen hat. Die Rückführung des fahrerinduzierten Rollmoments als Eingang in das virtuelle Fahrdynamikmodell hilft Probanden auf dem Simulator, das virtuelle Motorrad intuitiver zu steuern. Fahrzeugzustände in der Kurvenfahrt werden erwartungskonform beeinflusst. Darüber hinaus deuten erste Ergebnisse auf eine Erleichterung des Erstkontakts mit dem Simulator für naive Probanden hin. Die erreichten Verbesserungen hinsichtlich der Fahrbarkeit des Simulators reichen jedoch nicht aus, die zuvor genannten Herausforderungen so weit zu kompensieren, dass eine vollständig intuitive Interaktion mit dem Simulator im gesamten Dynamikbereich erreicht wird.