BMW Group stabileşte noi standarde în ceea ce priveşte simulatoarele de condus. – #NEXTGen 2020 oferă informaţii exclusive înainte ca noul Centru de Simulatoare de Condus să înceapă să funcţioneze

Bucureşti/München. BMW Group creează fiecare oportunitate pentru inginerii săi de cercetare şi dezvoltare a automobilelor de a simula şi testa produsele viitoare în condiţii realiste în noul său Centru de Simulatoare de Condus. Cu 14 simulatoare şi laboratoare de utilizare care acoperă o suprafaţă de 11.400 de metri pătraţi, este cel mai avansat şi complex centru de simulare din industria auto.

După cum explică Michael Brachvogel, director BMW Group pentru cercetare a interiorului, interacţiune cu utilizatorul, experienţă a utilizatorului şi simulare a condusului, “obiectivul noului centru este de a oferi instrumentul ideal de simulare pentru fiecare zonă şi fiecare fază a procesului de dezvoltare a automobilului, toate sub un singur acoperiş”. Accentul pe client în etapa de dezvoltare este, de asemenea, ridicat la un nivel cu totul nou. “Putem efectua drive teste pentru concepte cu până la 100 de persoane pe zi”, spune Brachvogel.

Instrumentul de simulare optim pentru fiecare etapă de dezvoltare

De la faza iniţială a conceptului până la etapa finală de validare, centrul oferă instrument de simulare ideal pentru diversele domenii de specialitate în dezvoltarea automobilelor. Facilităţile variază de la simulatoare statice fără un sistem de mişcare la simulatorul de înaltă fidelitate, care transferă şoseaua în laborator, cu un efect foarte realist, prin cei aproape 400 de metri pătraţi de suprafaţă de mişcare. Fie că este vorba de tehnologii de divertisment inovatoare şi concepte de afişare şi operare, interacţiune multimodală între pasageri şi automobil, reglarea fină a şasiului sau funcţii complexe de asistare a condusului până la scenarii interioare pentru condus autonom – practic fiecare aspect al dezvoltării maşinii poate fi testat aici.

Drive testele virtuale sunt efectuate în mod regulat de persoane de testare externe, nu doar de inginerii BMW Group. “Noul Centru de Simulare a Condusului are o contribuţie enormă la dezvoltarea produselor noastre axate pe client”, spune Michael Brachvogel. “În orice moment putem integra feedbackul direct al clienţilor în procesul de dezvoltare.”

Testarea simulată a fiecărui detaliu: eşantionarea plăcerii condusului în formă virtuală

De ani buni, simulatoarele de condus au jucat un rol-cheie în procesul de dezvoltare al BMW Group. Noul Centru de Simulatoare de Condus va permite extinderea procesului de dezvoltare virtuală, reducând numărul de prototipuri care trebuie construite, precum şi durata ciclului de dezvoltare. Anvelopele sau punţi întregi pot fi schimbate în câteva secunde şi pot fi testate trasee selectate din întreaga lume prin simpla apăsare a unui buton din simulatorul de condus. Este posibilă chiar şi trecerea perfectă de la vară la iarnă. Toţi factori diferiţi de influenţă pot fi reproduşi cu un grad ridicat de precizie în simulare. “Atât în faza incipientă a dezvoltării, cât şi în etapa de validare, fiecare nuanţă care face sentimentul de condus pentru care BMW este renumit poată fi eşantionată în simulatoarele de ultimă generaţie”, spune Thomas Lachner, specialist în simulare a condusului în echipa de dezvoltare a dinamicii.

Noul Centru de Simulatoare de Condus este răspunsul perfect la cerinţele din ce în ce mai mari implicate în dezvoltarea automobilelor inteligente, foarte conectate. Noile concepte de afişare şi operare pot fi supuse unor teste intense pentru a analiza riscul de distragere a atenţiei conducătorului sau eficacitatea metodelor de control multimodal. “Cu ajutorul unor teste vaste în simulatorul de condus, putem proiecta sistemele noastre în aşa fel încât clienţii noştri aflaţi în automobilele lor să obţină informaţiile corecte la momentul şi locul potrivit – totul în modul cel mai simplu şi intuitiv posibil şi în orice situaţie de condus posibilă”, spune Marion Mangold, conducătorul echipei pentru concept de interacţiune cu utilizatorul.

Simularea condusului oferă avantaje majore pentru dezvoltarea viitoarelor sisteme de asistenţă a condusului şi a funcţionalităţilor de automatizare, în special. Situaţiile rutiere care implică riscuri sau care apar rar în timpul condusului în viaţa reală sunt aproape imposibil de testat pe şosele. În simulator, acestea pot fi reproduse în condiţii de siguranţă şi în detaliu de câte ori este necesar. Iar aspectele individuale ale scenariilor pot fi variate şi combinate între ele, după dorinţă. Rezultatul este că sistemele complexe pot fi testate în condiţii variate şi realiste chiar înainte de a începe testarea pe şosea. “Pregătirile pentru introducerea funcţiilor noastre de asistare a condusului sunt extrem de amănunţite. Simularea condusului este un factor major în asigurarea faptului că putem dezvolta cele mai bune şi mai sigure produse pentru clienţii noştri”, spune Manuela Witt, specialist pentru siguranţă în utilizare şi analiza eficacităţii.

Datorită unui concept de instalare ce include un sistem ingenios de transport şi andocare, toate simulatoarele pot fi utilizate în aceeaşi zi cu modele de automobile diferite, dacă este necesar. Prin urmare, centrul oferă un nivel ridicat de flexibilitate pentru toate domeniile de dezvoltare specializate, permiţând totodată utilizarea maximă a capacităţii.

Experienţa perfectă de simulare

Specialiştii în simularea condusului ai BMW Group au conceput o experienţă perfectă de simulare pentru a oferi persoanelor ce testează o experienţă simulată şi mai realistă şi, prin urmare, pentru a spori validitatea rezultatelor. În viitor, persoanele ce testează în anumite studii vor purta o cască VR în timp ce se îndreaptă spre simulator. De exemplu, vor fi într-un dealer virtual BMW sau MINI, cu automobilul parcat în faţa dealerului gata pentru drive test. În timp ce se plimbă prin spaţiul virtual, ei se deplasează de fapt către simulatorul de condus. Utilizatorul va scoate casca doar înainte de a intra în simulator. “Obţinem un grad extrem de ridicat de aprofundare prin experienţa perfectă de simulare”, declară project managerul Centrului de Simulatoare de Condus, Martin Peller. “Acest lucru permite participanţilor la studiu să aprofundeze şi mai mult situaţia de condus, ceea ce înseamnă, în schimb, că obţinem rezultate foarte valide şi robuste pentru optimizarea funcţiilor noastre de utilizator.”

High-tech la scară impresionantă: simulatoare de înaltă fidelitate şi dinamică ridicată

Simulatoarele de înaltă fidelitate şi dinamică ridicată sunt punctele de atracţie remarcabile ale noului Centru de Simulare a Condusului, atât vizual, cât şi tehnologic. Acestea creează tipul de condiţii de testare care în trecut nu puteau fi experimentate decât cu automobilele de test reale, pe şosea. Pe lângă optimizarea a funcţiilor de utilizator inovatoare, testarea în laborator are avantajul suplimentar de a face posibilă reproducerea unor situaţii specifice de condus ori de câte ori este necesar, crescând semnificativ validitatea rezultatelor testelor evaluate. De asemenea, simulatoarele de condus pot fi utilizate pentru interpretarea scenariilor de testare care apar rar în timpul condusului în viaţa reală şi numai în circumstanţe neobişnuite sau care implică un element de pericol şi, prin urmare, nu pot fi recreate doar în scop de testare pe un drum real. Cu toate acestea, concluziile din testele de pe şosea pot fi verificate şi validate prin intermediul unor simulări realiste în laborator.

Simulatorul de înaltă fidelitate:

• Accent pe dezvoltare: funcţiile de utilizator în situaţii dificile de condus, cum ar fi cele întâlnite în condusul urban.
• Posibile mişcări simultane longitudinale, transversale şi de rotaţie.
• Accelerare de până la 0,65 g
  (acceleraţie similară cu un BMW M3 Sedan: 0-100 km/h în 4,2 secunde)
• Suprafaţă de mişcare de aproape 400 de metri pătraţi.
• Înălţime de peste 10 metri.
• Masa în mişcare de aproximativ 83 de tone metrice.
• Energie electrică maximă necesară: până la 6,5 MW.

În simulatorul de înaltă fidelitate, scenariile de condus din viaţa reală sunt reconstruite în detalii excepţionale. Frânarea şi accelerarea în viraje, negocierea unui sens giratoriu şi o succesiune rapidă de viraje pot fi recreate cu precizie ridicată în zona de mişcare a acestei instalaţii, care măsoară aproape 400 de metri pătraţi. Aceasta înseamnă că situaţiile complexe de condus urban – care prezintă o gamă deosebit de largă de provocări pentru sistemele de condus autonome – pot fi reproduse acum în condiţii de laborator.

Simulatorul de dinamică ridicată:

• Accent pe dezvoltare: funcţii de utilizator în situaţii de condus extrem de dinamice
• Accelerare longitudinală şi laterală foarte dinamică de până la 1,0 g
  (acceleraţie similară cu monopostul BMW iFE.20 Formula E: 0-100 km/h în doar 2,8 secunde)
• Lungime de alunecare 21 metri.
• Masa în mişcare de aproximativ 23 de tone metrice.
• Înălţime de peste nouă metri.
• Energie electrică maximă necesară: până la 3 MW.

Noul simulator de dinamică ridicată este capabil să genereze forţe de acceleraţie longitudinală şi laterală de până la 1,0 g. Replică acţiunea de evitare extrem de dinamică, frânarea de urgenţă şi acceleraţia puternică atunci când testează noi sisteme şi funcţii.

Mişcările longitudinale şi laterale ale ambelor simulatoare sunt produse folosind un sistem sofisticat de roţi şi şine, care reacţionează practic instantaneu la comenzile conducătorului, cum ar fi cele de direcţie. Acest lucru permite ca toate nuanţele caracteristice ale plăcerii condusului într-un BMW să fie experimentate în simulator. Acest lucru se realizează prin utilizarea motoarelor electrice liniare fără piese mobile. Pentru a genera forţele necesare, aceste motoare electrice plutesc deasupra unei serii de magneţi cu poli alternaţi în succesiune rapidă, similar tehnologiei de levitaţie magnetică regăsită la trenurile maglev de mare viteză. Supercondensatorii furnizează puterea de vârf necesară sistemului de mişcare în fracţiuni de secundă, acesta din urmă recuperând apoi energia prin generare la frânare şi furnizând-o către supercondensatori.

Testele au loc în interiorul unei platforme a simulatorului de condus cu o formă distinctivă a cupolei. Aici, sistemele de testare sunt instalate într-o machetă a automobilului. Cupola este montată pe un sistem hexapod electromecanic şi poate fi deplasată atât în direcţie longitudinală, cât şi în direcţie laterală prin intermediul unei alte unităţi de propulsie electrică. În interiorul cupolei, macheta automobilului se află pe un platan rotativ pentru recrearea mişcărilor rotative.

Cupola este utilizată pentru o proiecţie de 360 de grade a zonei înconjurătoare pentru a oferi conducătorilor o imagine vizuală realistă a situaţiei de trafic simulate. Sincronizarea precisă a proiecţiei vizuale cu mişcările machetei automobilului oferă o senzaţie foarte realistă pentru situaţia de condus simulată. Impresiile vizuale şi forţele de acceleraţie longitudinale, laterale şi verticale care acţionează asupra persoanei ce testează se îmbină pentru a crea o senzaţie generală aproape perfectă de mişcare dinamică. Scenariul de testare virtuală este completat de o coloană sonoră simulată care se potriveşte exact cu situaţia care este reprodusă. Persoanele care testează intră în automobilul din cupolă printr-o pasarelă similară cu cele utilizate pentru urcarea într-un avion.

Finalizarea unui proiect major în vremuri dificile

Construcţia celei mai sofisticate instalaţii din lume pentru simularea situaţiilor de conducere din viaţa reală a început la jumătatea lunii august 2018 la Centrul de Cercetare şi Inovaţie (FIZ) aflat la nordul de München. În ciuda restricţiilor globale impuse ca urmare a pandemiei COVID-19, lucrările de construcţie au fost finalizate în mai 2020, la termenul stabilit. De atunci, instalarea simulatoarelor a progresat rapid.

BMW Group are zeci de ani de competenţă în domeniul simulării condusului

Simulatoarele moderne de condus au devenit un instrument indispensabil pentru dezvoltarea şi testarea sistemelor de asistare a condusului şi a conceptelor de afişare şi operare, în special. Acestea fac posibilă testarea temeinică a funcţionalităţii şi a caracterului practic ale noilor sisteme într-un stadiu incipient de dezvoltare. Simulatorul de condus acţionează ca legătură între testele funcţionale pe componente hardware şi software individuale şi testarea rutieră cu sisteme complete. BMW Group a acumulat mulţi ani de experienţă în utilizarea acestor facilităţi. Simulatoarele de condus statice erau deja utilizate încă de la începutul anilor ’90 pentru a ajuta la dezvoltarea modelelor BMW. Iar în 2006, compania le-a completat cu un simulator de condus dinamic, permiţându-i să reproducă şi mai precis evenimentele din traficul rutier. Pentru a face faţă cererii în creştere de utilizare a capacităţii, un al doilea simulator de condus dinamic a fost instalat în 2016 la Centrul de Cercetare şi Tehnologie al BMW Group din Garching.

Mai multe informaţii despre subiectele #NEXTGen 2020.