Komfort & Entertainment

Komfort & Entertainment

Das Aufgabenfeld Komfort und Entertainment stellt den Menschen im Fahrzeug in den Mittelpunkt.

Beim Komfort geht es dabei nicht allein um die klassischen Umgebungsfaktoren Akustik und Fahrwerk (NVH) und Mikroklima. Er umfasst auch die anderen Komfortmerkmale des Innenraums und der Fahrer-Fahrzeug-Schnittstelle sowie die innovativen Assistenz-, Informations- und Kommunikationsfunktionen. Oft sind dabei Komfort- und Sicherheitsfragestellungen verbunden.

  • Fahrzeugklima, thermischer Komfort
  • Luftqualitätsverbesserung
  • Strömungssimulation
  • Fahrzeugakustik, Psychoakustik und Sound Design
  • Entwicklung, Erprobung und Anwendung akustischer Bauteile
  • Human Factors und Usability Engineering in Fahrzeugen
  • Entertainment

1. Fahrzeugklima

Sensorpuppe des Fraunhofer IBP während des Einsatzes im AutoAuto
© Fraunhofer IBP
DressMAN im Auto

Ein wesentlicher Schwerpunkt bei der Entwicklung von Fahrzeugen neben den Fahrleistungen bildet das Wohlbefinden des Menschen im Innenraum des Fahrzeugs. Hierzu gehört ein angenehmes und leistungsförderndes Klima im Kfz-Innenraum, das sich in der Zufriedenheit mit der thermischen Behaglichkeit ausdrückt. Berücksichtigt werden hierbei die deutlich inhomogeneren und instationären Bedingungen während der Fahrphase wie auch die möglichst schnell erforderlichen Aufheiz- und Abkühlvorgänge nach der Parkphase. Auch bei E-Fahrzeugen spielt die Bereitstellung eines komfortablen Klimas eine wichtige Rolle, da die dafür benötigte Energie zu Lasten der Reichweite geht. Energiesparende und gleichzeitig individuelle Klimalösungen sind gefragt. Für klimatische Untersuchungen in Innenräumen stehen spezielle Klimamesseinrichtungen wie der »DressMAN« zur Verfügung, mit dem über zahlreiche angebrachte Klimasensoren das lokale thermische Komfortempfinden an zahlreichen Körperstellen gemessen werden kann.

Leistungsbeschreibung

  • Messung der thermischen Randbedingungen in Fahrzeugen
  • Probandenbefragungen zur Ermittlung des thermischen Komforts
  • Analyse und Optimierung von Klima und Komfort in Fahrzeugen
  • Entwicklung von Behaglichkeitsmodellen 
  • Entwicklung neuer Heiz- und Kühlkonzepte
  • Neue Werkstoffe für Interiors

 

Projektbeispiele

2. Kfz-Innenraumluftqualität

© Fraunhofer IBP
Auto unter Sonne im IndoorAirTestCenter IACT

Die Kfz-Innenraumluftqualität hängt maßgeblich von zwei verschiedenen Quellen ab – zum einen von Emissionen aus Interieurbauteilen und zum anderen von der Zuluft und damit der das Auto umgebenden Luftqualität.

Interieurbauteile, die aus Polymermaterialen gefertigt sind, führen zu Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (volatile organic compounds VOCs). Die Höhe der Emissionen sowie das Vorhandensein gewisser Substanzen können zu einer mehr oder weniger starken Geruchsbelästigung oder gar zu einer gesundheitlichen Belastung für die Insassen führen. Für wichtige Exportmärkte existieren bereits gesetzliche Regelungen oder Empfehlungen zur Beschränkung der VOC-Emissionen aus Kraftfahrzeugen bzw. zur Kfz-Innenraumluftqualität (USA, China, Korea, ISO 12219).

Emissionen von außen, die über die Zuluft in den Fahrzeuginnenraum gelangen, hängen von der Umgebungsluftqualität ab. Durch die Verwendung geeigneter Innenraumluftfilter oder aktiver Luftreinigungssysteme können diese beeinflusst werden.

Leistungsbeschreibung

  • Emissionsmessung von Bauteilen und Fahrzeugen nach nationalen (VDA), internationalen (CARB, DIN ISO 12219-Reihe, JAMA, MOLIT) und internen Standards der OEMs
  • Emissionsprüfungen in SHED-Kammern (Volumen 0,1 bis 7,5 m³)
  • Überwachte Alterungsversuche (Real oder Kurzzeit)
  • Geruchsbewertung nach gegebenen Standards und selbstentwickelten Methoden
  • Geruchsanalytik, Geruchsstoffidentifizierung
  • Erarbeitung von Methoden zur Geruchsminimierung
  • Effektivitätsmessungen an Filtern und Katalysatoren (Filterteststand und reale Einbausituation im Fahrzeug)
  • Untersuchung der Resistenz von Materialien gegen mikrobiellen Befall
  • Consulting bei Reklamationen, Schadenanalytik
  • Material- und Bauteiloptimierung

 

Projektbeispiele

3. Fahrzeugakustik

© Fraunhofer IBP
Akustikrollenprüfstand mit simulierter Vorbeifahrt

Akustischer Komfort und akustische Systemqualität sind mittlerweile erstrangige Gestaltungskriterien für Fahrzeuge. Im Innenraum werden niedrige Geräuschpegel angestrebt sowie eine akustische Umgebung, die auch die störungsfreie Nutzung neuer Mensch-Maschine-Interfaces durch Sprachsteuerung ermöglichen. Zugleich transportieren Sound Design und Sound Quality das Image eines Fahrzeugtyps und eines Modells in vergleichbarem Maße wie das optische Erscheinungsbild. Bei in Zukunft schärferen Grenzwerten ist ein weiterer Schwerpunkt die Geräuschemission von Fahrzeugen in den Außenraum.

Leistungsbeschreibung

  • Entwicklung und Erprobung akustischer Absorber und Bauteile
  • Experimentelle und numerische Simulation von Akustikbauteilen
  • Konzeption, Auslegung und Herstellung von akustischen Prüfräumen für die Fahrzeugindustrie
  • Analyse und Optimierung von Fahrzeuginnen- und -außengeräuschen auf institutseigenen Prüfständen

 

Projektbeispiele

  • Fahrzeugakustik [Fraunhofer IBP]
    Allrad-Rollenprüfstand mit Vorbeifahrt-Messhalle
  • Elektromobilität - Neuer Klang für neue Fahrzeuge [Fraunhofer IBP]
  • Felgenabsorber [Fraunhofer IBP]
    Reduzierung von Rollgeräuschen durch mikroperforierte Felgen als Schallabsorber
  • LeichtFahr [Unternehmensseite]
    Entwicklung von Methoden zur Bewertung und Auslegung von Leichtbaukomponenten in der Entwurfsphase der Fahrzeugentwicklung unter Berücksichtigung der Fahrzeugakustik, unterstützt durch das Fraunhofer LBF

4. Human Factors & Usability Engineering

© metamorworks - stock.adobe.com

Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS, HMI) bestimmt die Produkterfahrung des Kunden. Ihre Gestaltung erlaubt nicht nur die Differenzierung des Produktauftritts gegenüber dem Wettbewerb, sondern beeinflusst sowohl Sicherheit als auch Komfort. Neue Ausstattungsmerkmale z. B. in Kommunikation und Entertainment sowie Innovationen im Elektroniksektor und neue interaktive Fahrerassistenz- und Fahrerinformationsfunktionen bringen neue Freiheiten aber auch Anforderungen für die Gestaltung der MMS.

Leistungsbeschreibung

  • Virtual und Rapid Prototyping von Funktionsmustern und Mensch-Maschine-Schnittstelle
  • Usability Testing im Fahrkontext
  • Lösungen und Werkzeuge für das Usability und Software Engineering
  • Werkzeuge zur analytische Bewertung der Mensch-Maschine-Schnittstelle
  • Beurteilung der kognitiven Belastung durch Messung und Simulation
  • Fahrsimulation und Untersuchungen zum Fahrerverhalten
  • Fahrbare Digital Mock-ups und virtuelle Erprobung
  • Lösungen für Fahrerzustandserkennung und Vigilanzmanagement
  • Gerätesteuerung mittels Spracherkennungslösungen
  • Alternative und innovative Bedienkonzepte
  • Adaptive Bedienkonzepte

 

Projektbeispiele

5. Entertainment

Person drückt Knöpfe auf einem Autoradio
© Tomasz Zajda / stock.adobe.com
Person drückt Knöpfe auf einem Autoradio

Was macht einen guten Klang aus? Wie lässt sich Sprachverständlichkeit bewerten? Die technische Übertragung von akustischen Signalen wie Sprache ist oft von Störgeräuschen und Hall überlagert, beispielsweise bei Bahnhofsdurchsagen, Mobiltelefonen oder im Auto. Weil jeder Mensch anders gut hört sind individuelle Pre-Sets und einfache intelligente Einstellmöglichkeiten besonders wicht. Wir bieten Ihnen eine Verbesserung der Sprachverständlichkeit und des Klangkomforts unter Berücksichtigung individueller Präferenzen und Bedürfnisse der Nutzer.

© Fraunhofer IDMT
© Fraunhofer IDMT
Modifizierte Dachfinne zur Erprobung von Sensoren für die akustische Erfassung von Außengeräuschen an einem Fahrzeug (Vorder- und Seitenansicht).

Leistungsbeschreibung

  • Entwicklung und Erprobung von Algorithmen zur Verbesserung der Sprachqualität und Verständlichkeit für Telefonie und Entertainment
  • Automatische Anpassung von Sprach- und Medienwiedergabe an Fahrsituationen und Umgebungsgeräusche
  • Test und Optimierung von ein- und mehrkanaligen Mikrofonlösungen zur Aufnahme von Innenraumgeräuschen
  • Akustische Lokalisation im Innenraum
  • Spracherkennung und Sprachsteuerung im und um das Auto
  • Akustische Ereigniserkennung im und um das Auto