ده سال در حال فعالیت سیستم شبیه سازی رانندگی مرسدس بنز سفر مجازی به آینده شبیه سازی شده با آخرین ابزار آزمایش

دهمین سالگرد تاسیس مرکز شبیه سازی رانندگی مرسدس بنز: ده سال قبل، مدرن ترین تجهیزات متحرک شبیه سازی رانندگی، کار خود را در مرکز فناوری مرسدس بنز در زیندلفینگن آغاز کرد. با نمایشگر 360 درجه ای و ریلی به طول 12 متر برای حرکات عرضی و طولی، این تجهیزات، تا به امروز یکی از توانا ترین مجموعه ها در صنعت خودرو سازی است. این مجموعه به ما این امکان را می­دهد تا حرکات دینامیکی سطح بالا مانند تغییر مسیر را با درصد واقعیت بسیار زیادی شبیه سازی کنیم. بسیاری از آزمایشات و تاییدیه های رانندگی خودکار در خودرو های کلاس اس، در این محل انجام شد. مهندسین زیندلفینگن، هم اکنون در حال کار بر روی نسل جدید سیستم ها­ی شبیه سازی برای آینده هستند . به کمک عینک های واقعیت افزوده که در این سیستم استفاده شده است، میتوان طراحی داخلی خودرو ها را نیز به سادگی مورد آزمایش قرار داد.

مرسدس بنز، زمان زیادی است که برای دیجیتالی کردن سیستم ها و فناوری های خود اقدام کرده است. اما زمانی که صحبت از رانندگی خودکار در شرایط مختلف به میان آمد، نیاز شدیدی  به سیستم شبیه سازی دیجیتالی احساس شد. دکتر “میشل هَفنِر ، رئیس بخش رانندگی خودکار مرسدس بنز” می گوید : بخش بزرگی از فعالیت های آزمایشی و اعتبار سنجی این سیستم، در شبیه ساز دینامیک دیجیتالی انجام شد. پیش بینی می شود که کلاس اس از خودرو های مرسدس بنز، از نیمه ی دوم سال 2021، بتوانند از سیستم خودران در شرایطی مانند ترافیک شدید یا در اتوبان های آلمان استفاده کند .

در هنگام ازمایش مجازی خودرو های خودران ، سیستم شبیه سازی اجازه ی آزمایش سناریو های مختلف را در زمان بسیار کمی ایجاد کرد که این کار در آزمایش های واقعی امکان پذیر نبود. با این امکانات، توسعه دهندگان بخش امنیت خودرو نوانستند بدون خطر جانی، شرایطی که در آن راننده باید به سرعت کنترل خودرو را در دست بگیرد، آزمایش کنند و زمان واکنش رانندگان را به دست بیاورند .

هفنر میگوید که بهترین نتایج توسعه، از طریق ادغام هوشمند سیستم مدرن شبیه سازی و آزمون های عملی هوشمند به دست آمده است. چندین میلیون کیلومتر پیمایش آزمایشی نیز بخشی ضروری از روند توسعه است. هنوز سیستم شبیه سازی نمیتواند به صورت کامل محل تست های فیزیکی را بگیرد. این تکنولوژی به عنوان ابزاری ابتدایی جهت توسعه و تایید سیستم های مربوط به ایمنی استفاده می شود .

آزمون های بیشماری توسط مرسدس بنز در روند تولید و توسعه ی مدل های جدید انجام می شود. “نمونه های اولیه ی دیجیتالی” ساخته شده توسط کامپیوتر های قدرتمند، به شرکت امکان آزمایش کامل مدل های جدید، را در شرایط مختلف، حتی پیش از به وجود آمدن خودرو را می دهد. با امکان انجام سریع تر و دقیق تر آزمایشات، مدل های جدید سریع تر تکمیل شده و روانه ی بازار می شوند.

آینده در کابین خودرو هایی با شیشه های هوشمند دیجیتالی

استفاده دیگر فناوری شبیه سازی، هنگام آزمایش فناوری های جدید نمایان می شود. متخصصان بخش شبیه سازی مرسدس بنز، به کمک همکارانشان در بخش واقعیت افزوده (VRC) ، سیستم شبیه سازی جدید با عنوان XR را طراحی کرده و توسعه داده­اند. این جایی است که دنیای مجازی حتی بیشتر با محیط واقعی ترکیب شده و واقعیت افزوده (EXTENDED REALITY) را به وجود می آورند .

تعداد کنترل های بسیار اندکی در این سیستم شبیه سازی وجود دارد که شامل تنظیمات صندلی راننده، کنترل های لمسی روی فرمان خودرو، پدال ها و دکمه ی استارت ماشین می شود. بخش متخصص مربوطه، مجموعه داده های CAD ، UI و مدل های عملی را تهیه می کنند که توسط متخصصان با نرم افزار های مناسب وارد سیستم شبیه سازی می شوند. این روند شبیه سازی رانندگی را در مرکز “کارگاه وسایل نقلیه دیجیتال” قرار می دهد. سیستم شبیه سازی XR ، تکمیل کننده ی ایده آلی برای سیستم های شبیه ساز مرسوم که مبتنی بر کابین یک اتومبیل واقعی بودند است­. زمانی که هنوز نسخه ی فیزیکی خودرو در دسترس قرار ندارد، XR امکان تست خودرو روی جاده، در نسبت زمان حقیقی، در شرایط مختلف را فراهم می کند. برای این کار، کافیست که شخص آزمایش کننده، شیشه ی هوشمند را لمس کند. این سیستم شبیه سازی ، حتی در شرایط توسعه اولیه ، به شما امکان آزمایش عملکرد های داخل خودرو مانند نمایشگر ها ، کلید های کنترل و نورپردازی را می دهد .

برای اولین بار امکان شبیه سازی شرایط پارکینگ ، تحت معیار های آزمایشگاهی، به وجود آمده است . میزان واقعیت شبیه سازی ها بسیار بالاست. برای مثال، تصویر نمایش داده شده در آینه ها ، با توجه به زاویه نشستن در خودرو متغیر است. زاویه ی دید آزمایش کننده توسط شیشه ی هوشمند تشخیص داده می شود و تصویر آینه ها به نسبت آن تغییر می کنند. فضای اطراف خودرو که با خودرو های دیگر یا عابرین پیاده پر شده نیز با درصد واقعیت بالایی شبیه سازی شده است .

حال : 10 سال شبیه سازی در زیندلفینگن

در اکتبر سال 2010 ، مرسدس بنز به صورت رسمی بخش شبیه سازی رانندگی خود را در شرکت توسعه ی فناوری متعلق به خود در شهر زیندلفینگن ، تاسیس کرد . این سیستم دارای نمایشگر 360 درجه و ریل 12 متری برای حرکت های عرضی و طولی بود . تجهزیات شیه سازی متحرک مرسدس بنز ، قدرتمند ترین تجهیزات شبیه سازی در سراسر دنیا به حساب می آید .

کابین خودرویی که سیستم شبیه سازی بر روی آن سوار شده ، یک تاکسی است که به صورت اتفاقی انتخاب شده و این توانایی را دارد که با تغییر برنامه نویسی ها ، به تمام خودرو های مرسدس بنز ساخته شده و خودرو هایی که در آینده تولید خواهند شد ، تبدیل شود . سلول شبیه سازی یک شش ضلعی است که بر روی شش بازوی هیدرولیکی سوار شده است . این سلول شامل کابین خودرو و نمایشگر هاست که نمایش ترافیک جاده ، عابرین پیاده و خانه ها را بر عهده دارند .

کنترل های خودرود به کنترل های دیجیتالی که برنامه نویسی شده اند ، متصل شده است . زمانی که آموزش کننده فرمان را می چرخاند یا شتاب می گیرد ، این اعمال با کامپیوتر تحلیل شده و بازخورد هایی مطابق با واقیعت به آموزش کننده داده می شود . منظره نشان داده شده به صورت مداوم در حال تغییر است . سیستم شبیه سازی ، واکنش سیستم تعلیق خودرو نسبت به سطح جاده در زمان ترمز گرفتن را نیز اندازه گیری و تحلیل می کند . کامپیوتر رفتار خودرو را هزار بار در ثانیه بررسی کرده و دستورات مناسب را برای سیستم الکتریکی شبیه ساز ارسال می کند . می تواند سیستم را تا 12 متر و با سرعت 10 متر بر ثانیه (36 کیلومتر بر ساعت) در جهت عمودی، تغییر وضعیت دهد .

در مرکز شبیه سازی رانندگی، آزمایش ها در دنیای مجازی انجام می شوند. تمرکز بر راننده و تصور ذهنی او از رانندگی است. هم افراد آزمایشی خارج از آزمایشگاه و هم متخصصان اجازه نشستن پشت فرمان را دارند .

در زمان آزمایشات ، تاکید بر مطالعات بر روی کانسپت سیستم رانندگی خودکار و آزمایش UI (رابط کاربری) است . شامل کاربرپسندی و UX (تجربه ی کاربری) ، سیستم کنترل توسط صوت و ارزیابی صدای موتور ماشین می شود .

در حین انجام آزمایشات توسط متخصصین، مطالعات فرمان پذیری توسط خودرو ها، کامیون ها و اتوبوس ها نیز انجام می شود. این کار به ما در رسیدن به فهم بهتری از سیستم های خودرو ، حتی در زمانی که در فاز توسعه است، کمک بسیاری می کند. متخصصان هم چنین سیستم های تعلیق جدید را با کمک سیستم شبیه سازی طراحی می کنند. این کار اجازه می دهد تا خواص دینامیکی نمونه های اولیه (ثبات فرمان پذیری ، چابکی و راحتی سواری)، تحت شرایط ایده آل ارزیابی شوند .

شبیه ساز های بی شماری در کنار مجموعه ی شبیه سازی محرک، مورد استفاده قرار می گیرند . با استفاده از شبیه ساز سواری ، میتوان واکنش خودرو در سطح های نامیزان را ارزیابی کرد. هم اکنون متخصصان اطلاعات یک جاده ی آزمایشی واقعی را وارد شبیه ساز کرده و سیستم های تعلیق و داده های عملی مربوط به خودرو را با توجه به این جاده بررسی می کنند. راننده و سرنشین جلو میتوانند در صندلی های شبیه ساز بنشینند و از تجربه ی شبیه سازی استفاده کنند . این به این دلیل است که صندلی های سیستم شبیه سازی با توجه به خودروی مورد ارزیابی، متغیر هستند.

سیستم های شبیه سازی ثابت، سیستم های هیدرولیکی و الکتریکی جهت تغییر وضعیت نداشته و کابین خودرو را به زمین متصل کرده اند . با تشکر از سیستم صوتی قدرتمند شبیه ساز ، دنیای مجازی ساخته شده آن قدر حقیقی به نظر می رسد که راننده در آن غوطه ور شده و درست مثل رانندگی در دنیای حقیقی واکنش نشان می دهد. در اینجا، راننده خودکار در شرایط مختلف مورد آزمایش قرار داده می شود . طراحی داخلی نیز با توجه به صدا های اندازه گیری شده توسط سیستم سینتیکی، توسعه و بهبود داده می شود. گونه ای ابتدایی از این سیستم هم اکنون در خودرو ها، با تشکر از شبیه ساز سیستم خودران ، تعبیه شده است. دیر یا زود تجربه هایی که از آزمایش در شبیه ساز ها به دست می اید به سیستم های جدید و کاربردی در صنعت خودرو سازی تبدیل می شوند .

گذشته : بیش از سه دهه تحقیقات در باره شبیه سازی

اولین سیستم شبیه سازی دایملر-بنز آ.گ (سابق)، که کاملا در داخل ساخته شد، در سال 1985 در برلین به بهره برداری رسید. تعداد زیادی از اختراع های حوزه ی امنیت رانندگی ، اولین آزمایش های خود را در این تاسیسات گذراندند . برای مثال ، متخصصان با توجه به مسافت توقف خودرو ، متوجه شدند که در زمان های اضطراری وقتی پدال ترمز به سرعت فشرده می شود ، تمام قدرت ترمز فعال نمی شود . این اطلاعات باعث طراحی سیستم BAS ( BREAKING ASSIST SYSTEM ) شده که به صورت خود کار فشرده شدن سریع پدال را تشخیص داده و تمام قدرت ترمز را فراهم می کند . این سیستم زمان زیادی است که به صورت استاندارد در تمامی مدل های مرسدس بنز مورد استفاده قرار می گیرد .