Η συμβολή των προσομοιωτών οδήγησης στην εξέλιξη των δυναμικών χαρακτηριστικών, αλλά και πολλών, περισσότερο ή λιγότερο, προηγμένων συστημάτων με τα οποία εφοδιάζονται τα σύγχρονα αυτοκίνητα γίνεται όλο και πιο σημαντική με την πάροδο του χρόνου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αξιοποίησης των δυνατοτήτων τους για την εξέλιξη νέων μοντέλων αποτελεί το νέο Κέντρο Προσομοίωσης Οδήγησης του BMW Group.
Με 14 προσομοιωτές και πλήθος εργαστηρίων που όλα μαζί καλύπτουν μία επιφάνεια 11.400 τετραγωνικών μέτρων, το νέο Κέντρο Προσομοίωσης Οδήγησης (Driving Simulation Centre) της βαυαρικής εταιρίας με έδρα το Μόναχο, είναι ότι πιο ολοκληρωμένο και προηγμένο από πλευράς προσομοίωσης στην αυτοκινητοβιομηχανία.
Εδώ, με το πάτημα ενός κουμπιού, αντικαθίστανται «εικονικά» ελαστικά ή και ολόκληρα τμήματα της ανάρτησης μέσα μέσα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα και το αυτοκίνητο μπορεί να κινηθεί σε οποιοδήποτε μέρος του κόσμου επιλέγοντας μάλιστα και την εποχή του χρόνου: χειμώνα ή καλοκαίρι.
Υποστηρίζοντας τα στάδια εξέλιξης ενός μοντέλου
Κατά τη δημιουργία ενός μοντέλου, από την αρχική φάση του πρωτοτύπου μέχρι το τελικό στάδιο αξιολόγησης, το Κέντρο Προσομοίωσης Οδήγησης υποστηρίζει τη διαδικασία με το κατάλληλο «εργαλείο» προσομοίωσης. Πρόκειται για ένα σύνολο που ξεκινά από μια σειρά από στατικούς προσομοιωτές, χωρίς σύστημα κίνησης και φτάνει μέχρι τον υψηλής πιστότητας προσομοιωτή που «μεταφέρει» το δρόμο στον ασφαλή και ελεγχόμενο χώρο του εργαστηρίου, αναπαράγοντας ρεαλιστικές συνθήκες μετακινούμενος σε μία επιφάνεια με εμβαδόν σχεδόν 400 τετραγωνικών μέτρων.
Σχεδόν τα πάντα δοκιμάζονται στο νέο κέντρο (συστήματα ψυχαγωγίας, επικοινωνίας και ελέγχου) όπου υπάρχει η δυνατότητα για ρυθμίσεις του πλαισίου και των συστημάτων υποστήριξης οδηγού, ενώ εξετάζονται και σενάρια για πλήρως αυτοματοποιημένη οδήγηση.
Στο κέντρο προσομοίωσης του BMW Group μπορούν να αναπαραχθούν κάποιες οδηγικές συνθήκες που εμπεριέχουν κίνδυνο ή σενάρια που συμβαίνουν πολύ σπάνια στην πραγματικότητα και είναι σχεδόν αδύνατο να υλοποιηθούν με ασφάλεια στο δρόμο. Εδώ μπορούν όλα να γίνονται χωρίς κίνδυνο με κάθε λεπτομέρεια.
Σημειώστε ότι στο πλαίσιο της δημιουργίας μιας «Ολοκληρωμένης Εμπειρίας Προσομοίωσης» οι δοκιμαστές σε ορισμένα project φορούν τα ειδικά «γυαλιά» εικονικής πραγματικότητας (VR).
Σημειώνουμε ότι η δοκιμή στο εργαστήριο έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι καθιστά εφικτή την αναπαραγωγή οδηγικών σεναρίων με απεριόριστη συχνότητα, κάτι που αυξάνει σημαντικά την εγκυρότητα των αποτελεσμάτων των δοκιμών αξιολόγησης.
Οι δύο κορυφαίοι high-tech προσομοιωτές
Μιλώντας για το νέο Κέντρο Προσομοίωσης Οδήγησης του BMW Group, ιδιαίτερη αναφορά οφείλουμε να κάνουμε σε δύο υψηλής τεχνολογίας προσομοιωτές: τον προσομοιωτή υψηλής πιστότητας (high fidelity simulator) και τον προσομοιωτή υψηλής δυναμικής (high dynamic simulator). Οι δύο αυτοί προσομοιωτές ξεχωρίζουν στο, τόσο οπτικά όσο και τεχνολογικά, καθώς αναπαράγουν το είδος των συνθηκών που μέχρι πρότινος μόνο με πραγματικά οχήματα δοκιμών μπορούσε κανείς να βιώσει.
Προσομοιωτής υψηλής πιστότητας
Στον προσομοιωτή υψηλής πιστότητας αναπαράγονται με μεγάλη λεπτομέρεια διάφορα οδηγικά σενάρια. Φρενάρισμα και επιτάχυνση σε στροφή, οδήγηση σε πλατείες και διασταυρώσεις, αλλά και ταχύτατοι ελιγμοί εκτελούνται σε μία επιφάνεια σχεδόν 400 m2. Έτσι, για πρώτη φορά, αναπαράγονται σε εργαστηριακές συνθήκες περίπλοκες, αστικές συνθήκες οδήγησης – που θέτουν πολλές και ποικίλες προκλήσεις για τα συστήματα αυτοματοποιημένης οδήγησης.
- Στόχος: εξέλιξη συστημάτων υποστήριξης χρήστη σε δύσκολες συνθήκες οδήγησης, όπως για παράδειγμα αυτές που προκύπτουν σε αστικό περιβάλλον
- Διαμήκεις, εγκάρσιες και περιστροφικές κινήσεις μπορούν να αναπαράγονται ταυτόχρονα
- Επιταχύνσεις έως 0,65 g (παρόμοια επιτάχυνση με μιας BMW M3 sedan: 0 - 100 km/h σε 4,2 δευτ.) [353 kW/480 hp, κατανάλωση καυσίμου στο μικτό κύκλο: 10,8 l/100 km, εκπομπές CO2 στο μικτό κύκλο: 248 g/km.*]
- Περιοχή κίνησης του προσομοιωτή σχεδόν 400 m2
- Πάνω από δέκα μέτρα ύψος
- Κινούμενη μάζα περίπου 83 τόνων
- Μέγιστη απαιτούμενη ηλεκτρική ισχύς: έως 6,5 MW
Προσομοιωτής υψηλής δυναμικής
Ο νέος προσομοιωτής υψηλής δυναμικής μπορεί να δημιουργήσει διαμήκεις και πλευρικές επιταχύνσεις έως 1,0 g. Χρησιμοποιείται, δε, για τη δοκιμή νέων συστημάτων, αναπαράγοντας δύσκολους ελιγμούς αποφυγής εμποδίου, πλήρες φρενάρισμα αλλά και ισχυρές επιταχύνσεις.
- Στόχος εξέλιξης: λειτουργίες υποστήριξης χρήστη σε πολύ δυναμικές συνθήκες οδήγησης
- Υψηλή δυναμική διαμήκους και πλευρικής επιτάχυνση έως 1,0 g (παρόμοια επιτάχυνση με της αγωνιστικής BMW iFE.20 Formula E: 0-100 km/h σε 2,8 δευτ.)
- Μήκος ράγας: 21 μέτρα
- Κινούμενη μάζα περίπου 23 τόνων
- Πάνω από εννέα μέτρα ύψος
- Μέγιστη απαιτούμενη ηλεκτρική ισχύς: έως 3 MW
Έτσι λειτουργεί ένας προσομοιωτής
Οι διαμήκεις και πλευρικές επιταχύνσεις και των δύο προσομοιωτών παράγονται μέσω ενός προηγμένου συστήματος τροχών που κινούνται σε ράγες, το οποίο αντιδρά σχεδόν άμεσα στις εντολές του οδηγού. Με αυτό τον τρόπο, ο δοκιμαστής μπορεί να βιώσει την αίσθηση της πραγματικής οδήγησης κυριολεκτικά στο σώμα του. Είναι κάτι που επιτυγχάνεται με τη χρήση ηλεκτροκινητήρων χωρίς κινούμενα μέρη.
Για να παραχθούν οι απαραίτητες επιταχύνσεις, αυτοί οι ηλεκτροκινητήρες αιωρούνται πάνω από μία σειρά ηλεκτρομαγνητών των οποίων οι πόλοι εναλλάσσονται με μεγάλη ταχύτητα. Πρόκειται για τεχνολογία αντίστοιχη με αυτήν των μαγνητικών τρένων υψηλών ταχυτήτων. Υπερπυκνωτές φροντίζουν για την παροχή - σε κλάσματα δευτερολέπτου - της μέγιστης ισχύος που απαιτείται από το σύστημα κίνησης.
Τα συστήματα που δοκιμάζονται τοποθετούνται σε ένα ομοίωμα αυτοκινήτου, προσαρτημένο σε μία πλατφόρμα - η οποία μπορεί να εκτελεί περιστροφικές κινήσεις - στο εσωτερικό του θόλου του προσομοιωτή οδήγησης. Τοποθετημένος σε ένα ηλεκτρομηχανικό σύστημα με έξι «πόδια», ο θόλος μπορεί να κινείται κατά μήκος και κατά πλάτος του συστήματος με τις ράγες. Ο θόλος είναι επίσης εξοπλισμένος με σύστημα προβολής 360 μοιρών προσφέροντας μία ρεαλιστική οπτική εμπειρία, ενώ το σενάριο του εικονικού test drive ολοκληρώνεται με την ανάλογη ηχητική προσομοίωση.
