Assessment of safety and ride quality based on comparative studies of a new type of universal steering wheel in 3D simulators

• Autorzy: Kozłowski M.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2016.4.1

Warianty tytułu

PL

Ocena bezpieczeństwa i jakości jazdy nowego typu kierownicy uniwersalnej na podstawie badań porównawczych na symulatorach 3D

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to investigate how a change in the design of steering wheel may affect the safety and quality of driving by the driver. The object of the research was a new universal steering wheel enabling driving the car using only hands - intended for use by both able-bodied and disabled people. In order to assess the functionality of the steering wheel, a comparative study was carried out, with respect to a classic steering wheel. The study was performed using a dynamic simulator, with methodology developed especially for this experiment, introducing the so-called reference trajectory. The use of this trajectory allowed the introduction of qualitative criteria of road tests based on a measure of distance. The article presents the defined criteria. Drives of 30 drivers in “route” and “slalom” type road test were carried out. The article discusses the results of the slalom test. In this test, the driver’s task was to maintain the reference trajectory while passing through narrowing curves. Statistical analysis showed significant difference in the value of selected steering wheel assessment indicators.

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie jak zmiana konstrukcji kierownicy może wpływać na bezpieczeństwo i jakość prowadzenia samochodu przez kierowcę. Przedmiotem badań była nowa kierownica uniwersalna umożliwiająca kierowanie samochodem wyłącznie z użyciem rąk - przeznaczona do użytku zarówno przez osoby sprawne jak i niepełnosprawne. W celu oceny funkcjonalności tej kierownicy przeprowadzono badania porównawcze funkcjonalności w stosunku do kierownicy klasycznej. Badania wykonano na symulatorze dynamicznym stosując w tym celu specjalnie opracowaną metodykę eksperymentu wprowadzającą tzw. referencyjny toru ruchu. Zastosowanie tego toru umożliwiło wprowadzenie kryteriów jakości przejazdów testów drogowych w oparciu o miary odległości. Artykuł przedstawia zdefiniowane kryteria. Zbadano przejazdy 30 kierowców w testach drogowych typu „trasa” i „slalom”. Artykuł omawia wyniki testu slalom. W tym teście, zadaniem kierowcy prowadzącego pojazd było utrzymanie referencyjnego toru ruchu podczas przejazdu przez zawężające się serpentyny. Analiza statystyczna wyniku ukazała istotne różnice wartości zastosowanych wskaźników oceny kierownic.

Słowa kluczowe

EN

universal steering wheel; electric car; reference trajectory; slalom road test; post hoc analysis

PL

kierownica uniwersalna; samochód elektryczny; referencyjny tor ruchu; test drogowy „slalom”; analiza post-hoc

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 18, no. 4
• Strony: 481--487
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozłowski M.

• Department of Information Technology and Mechatronics in Transport Warsaw University of Technology Faculty of Transport ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, Poland

Bibliografia

• 1. Choromanski W, Grabarek I. Driver with varied disability level - vehicle systyem: New design concept, construction and standardization of interfaces, Procedia 6th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics and the Affiliated Conferences, AHFE Las Vegas Elsevier B.V. 2015; 3: 3078-3084, http://dx.doi.org/10.1016/j.promfg.2015.07.854
• 2. Choromanski W, Kozlowski M, Grabarek I. Driver – ECO car system: design and computer simulation of dynamics. Journal of Vibroengineering ISSN 1392-8716 2015; 17(1): 411-420.
• 3. Ciaurriz P, Diaz I, Gil J J. Bimanual drive-by-wire system with haptic feedback, Haptic Audio Visual Environments and Games (HAVE), IEEE International Symposium, ISBN 978-1-4799-0848-6: Oct. 2013: 18 – 23, http://dx.doi.org/10.1109/HAVE.2013.6679604
• 4. Eco – Mobility. Website: http://www.eco-mobilnosc.pw.edu.pl/?sLang=en, [2016-02-05].
• 5. Gil J J, Diaz I, Ciaurriz P, Echeverria M. New driving control system with haptic feedback: Design and preliminary validation tests Transportation Research Part C: Emerging Technologies, ISSN 0968-090X, http://dx.doi.org/10.1016/j.trc.2013.04.004 August 2013; 33:22-36.
• 6. Kozlowski M, Choromanski W. Dynamics simulation studies on the electric city car with an electromechanical differential and the rear wheels drive, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical sciences ISSN 0239-7528, http://dx.doi.org/10.1515/bpasts-2015-0091:2013; 61(3): 661 – 673.
• 7. Messaoudène K, Ait-Oufroukh N, Mammar S. Innovative Brake Handwheel Concept for Paraplegic Drivers, IEEE Transactions on Vehicular Technology September 2010; 59(7): 3272 – 3285.
• 8. Mohellebi H, Kheddar A, Espié S. Adaptive haptic feedback steering wheel for driving simulators., IEEE Transactions on Vehicular Technology 2009; 58(4): 1654-1666.
• 9. Peters B, Östlund J. Joystick Controlled Driving for Drivers with Disabilities, VTI rapport 506A, Swedish National Transport Research Institute 2005; Website: https://www.vti.se/en/publications/pdf/joystick-controlled-driving-for-drivers-with-disabilities-a-driving-simulatorexperiment.pdf [2016-02-05].
• 10. Sybilski K, Malachowski J, Baranowski P. Assessment of the biomechanical parameters of the disabled drivers during frontal crash, Conference Proceedings of PCM-CMM-2015 – 3rd Polish Congress of Mechanics & 21st Computer Methods in Mechanics 2015: 773-774, Website:https://www.researchgate.net/profile/Jerzy_Malachowski/publication/281936868_Assessment_of_the_biomechanical_parameters_of_the_disabled_drivers_during_frontal_crash/links/55fee80808aeafc8ac8ae6ac.pdf, [2016-02-05].
• 11. Tudor S M. The Development of an Adaptive Driving Simulator, Graduate Theses and Dissertations: University of South Florida 2015, Website: http://scholarcommons.usf.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=6785&context=etd, [2016-02-05].
• 12. Warczek J, Mlynczak J, Burdzik R, Konieczny L. Simulation of a visco-elastic damper based on the model of the vehicle shock absorber, Journal of Vibroengineering ISSN 1392-8716 2015 17(8): 4112-4121.
• 13. Yih P. Steer-by-wire: implications for vehicle handling and safety, A dissertation for the degree of doctor of philosophy, Stanford University 2005; Website: https://ddl.stanford.edu/sites/default/files/2005_Thesis_Yih_Steer_by_Wire_Implications_for_Vehicle_Handling_and_Safety.pdf [2016-02-05].