Motion sickness in autonomous driving
Prediction models and mitigation using trajectory planning
Tid: On 2024-06-12 kl 10.00
Plats: Munin, Teknikringen 8, Stockholm
Språk: Engelska
Ämnesområde: Farkostteknik
Licentiand: Ilhan Yunus , Teknisk mekanik
Granskare: Dr Cyriel Diels, Royal College of Art
Huvudhandledare: Lars Drugge, VinnExcellence Center for ECO2 Vehicle design, Väg- och spårfordon samt konceptuell fordonsdesign; Jenny Jerrelind, VinnExcellence Center for ECO2 Vehicle design, Farkostteknik och Solidmekanik
Abstract
Utvecklingen av autonoma fordon går snabbt framåt tack vare omfattande insatser från fordonsindustrin och forskare. En av de viktigaste faktorerna för införandet av teknik för autonom körning är åkkomfort och möjligheten att ägna sig åt andra saker än körning, som att läsa, umgås och koppla av, utan att drabbas av åksjuka under resan. För att autonoma fordon ska lyckas fullt ut är det därför nödvändigt att förstå hur man utformar och styr fordonen för att minska risken för att passagerarna drabbas av åksjuka.
Denna licentiatuppsats syftar till att undersöka hur åksjuka kan förutsägas i vägfordon och hur den kan reduceras med hjälp av fordonsdynamikbaserade lösningar, med tonvikt på trajektorieplanering. Som ett första steg genomfördes en granskning och utvärdering av befintliga metoder för åksjukeprediktion. Granskningen belyste vikten av en korrekt bedömning av åksjuka i de tidiga faserna av autonom fordonsdesign. Två valda metoder (ISO 2631-baserad och sensorisk konfliktbaserad) utvärderades för att uppskatta individuell åksjuka med hjälp av uppmätta data och subjektiva bedömningar från fälttester. Slutsatsen är att metoderna kan justeras för att förutsäga individuell åksjuka, vilket framgår av jämförelsen med experimentella data.
För att fortsätta arbetet gjordes en genomgång av fordonsdynamikbaserade metoder för att minska åksjuka i autonoma fordon. Flera chassireglerstrategier i litteraturen, såsom aktiv fjädring, bakhjulsstyrning och drivmomentfördelning, har visat sig kunna bidra till att minska åksjuka. En annan effektiv metod för att minska åksjuka i autonoma fordon är att reglera fordonets hastighet och bana med hjälp av trajektorieplanering, vilket valdes att undersökas ytterligare. Trajektorieplaneringen konstruerades som ett optimeringsproblem där det finns en avvägning mellan åksjuka och manövertid. Effekten av trajektorieplaneringsalgoritmen för att minska åksjuka analyserades genom att simulera två olika fordonsmodeller i specifika testmanövrar. Resultaten indikerar att körstil har en betydande inverkan på åksjuka och att algoritmer för trajektorieplanering bör utformas noggrant för att hitta en bra balans mellan restid och åksjuka.
Forskningen som presenteras i denna uppsats bidrar till utvecklingen av metoder för att förutsäga och mildra åksjuka i autonoma fordon, vilket hjälper till att uppnå målet att säkerställa deras framgång.