Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A method to find correlations between steering feel and vehicle handling properties using a moving base driving simulator
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Farkost och flyg, Fordonsdynamik.
Scania CV AB.
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Farkost och flyg, Fordonsdynamik.ORCID-id: 0000-0001-8928-0368
2011 (Engelska)Ingår i: Vehicle System Dynamics, ISSN 0042-3114, E-ISSN 1744-5159, Vol. 49, nr 12, s. 1837-1854Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

There have been several investigations to find out how drivers experience a change in vehicle-handling behaviour. However, the hypothesis that there is a correlation between what the driver perceives and vehicle-handling properties remains to be verified. To define what people feel, the human feeling of steering systems was divided into dimensions of perception. Then 28 test drivers rated different steering system characteristics of a semi-trailer tractor combination in a moving base-driving simulator. Characteristics of the steering system differed in friction, damping, inertia and stiffness. The same steering system characteristics were also tested in accordance with international standards of vehicle-handling tests resulting in characteristic quantities. The instrumental measurements and the non-instrumental ratings were analysed with respect to correlation between each other with the help of regression analysis and neural networks. Results show that there are correlations between measurements and ratings. Moreover, it is shown that which one of the handling variables influence the different dimensions of the steering feel.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2011. Vol. 49, nr 12, s. 1837-1854
Nyckelord [en]
steering feel, vehicle handling, vehicle dynamics, heavy truck, moving base driving simulator
Nationell ämneskategori
Farkostteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-27706DOI: 10.1080/00423114.2010.545132ISI: 000299562200003Scopus ID: 2-s2.0-80053524699OAI: oai:DiVA.org:kth-27706DiVA, id: diva2:379905
Forskningsfinansiär
TrenOp, Transport Research Environment with Novel Perspectives
Anmärkning
QC 20120412Tillgänglig från: 2010-12-20 Skapad: 2010-12-20 Senast uppdaterad: 2017-12-11Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Capturing steering feel: a step towards implementation of active steering in heavy vehicles
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Capturing steering feel: a step towards implementation of active steering in heavy vehicles
2010 (Engelska)Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: US-AB, 2010
Serie
Trita-AVE, ISSN 1651-7660 ; 2010:57
Nyckelord
steering feel, instrumental, non-instrumental, subjective, objective, vehicle handling, heavy vehicles, neural network, regression analysis
Nationell ämneskategori
Farkostteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-27707 (URN)
Presentation
2010-10-22, 10:00
Opponent
Handledare
Anmärkning
QC 20101220Tillgänglig från: 2010-12-20 Skapad: 2010-12-20Bibliografiskt granskad
2. Characterisation and Utilisation of Steering Feel in Heavy Trucks
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Characterisation and Utilisation of Steering Feel in Heavy Trucks
2013 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Steering is next to braking the most important control feature of a road vehicle. The driver gives input through the steering wheel and the vehicle reacts in a certain way, which results in a transfer function between input and output. The transfer function can be modified by means of an actuator in the steering system to improve safety, handling and steering feel. To be able to use active steering systems to improve the steering feel, we need to understand how steering feel comes about. There have been several investigations to find out how drivers experience a change in vehicle steering and handling behaviour and how a change in vehicle handling behaviour affects the driver. However, as yet, there is no standardised way to find mutual corresponding measurements, assessments and ratings, nor is there a consistent definition of steering feel. An important part of investigating steering feel concerns how to measure what drivers feel. One of the essential prerequisites in the present research work is that steering feel, as perceived by human beings, can be allotted in dimensions. To define this non-instrumental space, a method to find the dimensions that people use to perceive and describe steering feel has been developed. It is shown that it is possible to extract up to nine dimensions describing the steering feel of road vehicles. This was experimentally evaluated using a driving simulator. In the test, drivers assessed truck steering system settings that differed in friction, damping, inertia and stiffness, due to five dimensions of steering feel. The same steering system settings were also tested in accordance with ISO standards for vehicle handling to acquire characteristic instrumental quantities. The instrumental measurements and the non-instrumental assessments were then analysed with respect to their correlation with each other. The results show that there are indeed correlations and also which of the handling quantities influence which dimension of steering feel.One possible use of the increased knowledge of steering feel evaluation is to influence the driver's behaviour by a directed change of steering feel. In a track test the steering wheel torque of a truck was modified depending on the lateral dynamic vehicle driving state. During the experiment the cornering behaviour of truck drivers was evaluated regarding lateral acceleration, which is related to rollover accidents. Statistical evaluation showed a decrease of maximum lateral acceleration values while cornering when the steering wheel torque was decreased at high lateral acceleration. There are also more possibilities to modify the transfer function between driver input and vehicle response. Artificial understeering and yaw rate gain acceleration are two functionalities that were developed during this work and were evaluated by simulation. Thus, based on the knowledge about steering feel, an application-oriented hypothesis could be formulated and evaluated. The fundamental part of this thesis contributed a puzzle piece to the mapping of steering feel while the advanced part established ties to future applications with active and semi-active steering as well as driver assistance systems.

Abstract [sv]

Styrning är tillsammans med bromsarna de viktigaste kontrollelementen i ett vägfordon. Föraren ger input via ratten och fordonet reagerar på ett visst sätt. Det kan sammanfattas till en överföringsfunktion mellan input och fordonsrespons. Överföringsfunktionen kan modifieras med en aktuator i styrsystemet för att förbättra säkerhet, handlingegenskaper och styrkänsla. För att kunna använda aktiv styrning för att förbättra styrkänslan, behöver vi förstå hur styrkänsla uppstår. Det finns många undersökningar om hur förare upplever en förändring i fordonets styrsystem eller handlingegenskaper och hur de ändringarna påverkar föraren. Men än så länge finns det inte en enhetlig definition av, eller något standardiserat sätt, för att detektera, mäta, beskriva och bedöma styrkänsla. En viktig del inom forskningen om styrkänsla handlar om hur man mäter vad föraren upplever. Ett av de essentiella antagandena i det här arbetet är att man kan dela in styrkänsla i flera dimensioner. Därför har en metod utvecklats för att definiera detta icke-instrumentella rum och detektera de dimensioner som förarna använder för att uppleva och beskriva styrkänsla. I avhandlingen visas att det är möjligt att extrahera upp till nio dimensioner som beskriver styrkänsla hos vägfordon. Dimensionerna utvärderades också experimentellt i en körsimulator. I experimentet beskrev förarna med hjälp av de definierade dimensionerna styrkänslan hos fordon som karakteriserades av olika styrsysteminställningar. Samma inställningar utvärderades enligt ISO standarder för fordonshandling för att få fram objektiva instrumentella mätvärden. De instrumentella och icke-instrumentella beskrivningarna analyserades med avseende på statistiska samband. Resultaten visar att det finns samband och vilka handlingvärden som påverkar vilken dimension av styrkänsla. En möjlig användning av kunskapen kring styrkänsla är att kunna påverka förarens körbeteende genom att modifiera styrkänslan. I ett experiment modifierades rattmomentet i en tung lastbil som funktion av sidaccelerationen. Under experimentet uppmättes förarnas kurvtagningsbeteende för en riskbedömning angående vältning. Den statistiska utvärderingen visade att topparna i sidacceleration kapades när rattmomentet minskades vid hög sidacceleration. Det finns många möjligheter att modifiera överföringsfunktionen mellan förarens input och fordonets respons. Artificiell understyrning och girvinkelacceleration är två funktioner som utvecklades och utvärderades inom detta arbete. Baserad på den utökade kunskapen om styrkänsla kunde en användningsorienterad hypotes formuleras och utvärderas. Den grundläggande delen av avhandlingen ger ett bidrag till kartläggningen av hur styrkänsla kan beskrivas och den tillämpade delen etablerar anknytningar till framtida fordonsapplikationer med aktiva och semi-aktiva styrsystem och förarassistanssystem.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2013. s. 106
Serie
Trita-AVE, ISSN 1651-7660 ; 2013:21
Nationell ämneskategori
Farkostteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-122305 (URN)
Disputation
2013-06-11, D2, Lindstedtsvägen 5, KTH, Stockholm, 10:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Anmärkning

QC 20130524

Tillgänglig från: 2013-05-24 Skapad: 2013-05-17 Senast uppdaterad: 2013-05-24Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Personposter BETA

Drugge, Lars

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Rothhämel, MalteDrugge, Lars
Av organisationen
Fordonsdynamik
I samma tidskrift
Vehicle System Dynamics
Farkostteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 325 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf