18
december
2020
|
10:25
Europe/Amsterdam

Virtuele reis naar de toekomst: gesimuleerd met de nieuwste testtools

Tien jaar geleden ging de modernste moving-base rijsimulator van zijn tijd in bedrijf in het Mercedes-Benz Technology Center (MTC) in Sindelfingen. Met zijn 360°-scherm, snelle elektrische aandrijving en 12 meter lange rail voor dwars- en langsbewegingen is het nog steeds een van de krachtigste systemen in de auto-industrie. Met deze simulator kunnen zeer dynamische rijmanoeuvres, zoals het wisselen van rijstrook, realistisch worden gesimuleerd. Ook op de weg naar autonoom rijden speelt de rijsimulator een belangrijke rol. Daar vond een deel van het testen en valideren van de DRIVE PILOT van de nieuwe S-Klasse. De experts in Sindelfingen werken ook al aan de simulator van morgen: in de in eigen huis ontwikkelde compacte XR (Extended Reality) rijsimulator kunnen de interieurfuncties van toekomstige modellen flexibel getest worden met behulp van digitale smartglasses.

"Mercedes-Benz werkt al jaren systematisch aan digitalisering bij ontwikkeling en tests. Maar simulatie was niet eerder zo belangrijk als nu met hooggeautomatiseerd rijden", aldus Dr. Michael Hafner, Hoofd Automated Driving bij Mercedes-Benz. "Een groot deel van het testen en valideren van de DRIVE PILOT vond plaats in de rijdende rijsimulator. We verwachten dat vanaf de tweede helft van 2021 de S-Klasse met dit assistentiesysteem de hooggeautomatiseerde rijtaak kan overnemen in druk verkeer of files op geschikte snelwegen in Duitsland.”

Tijdens het virtueel testen van autonoom rijdende voertuigen kan de simulator snel en efficiënt veel scenario's toepassen die niet, of niet vaak genoeg voorkomen in echte tests, omdat ze zo zeldzaam zijn. Bovendien zijn de veiligheidsontwikkelaars in staat om zonder fysiek gevaar situaties te creëren waarin de bestuurder de controle zeer snel moet overnemen. Ze gebruiken de simulator om de interactie van de bestuurder te observeren en te beoordelen, en om bijvoorbeeld diens reactietijd te meten.

Hafner: "De best mogelijke ontwikkelingsresultaten worden behaald door een intelligente combinatie van moderne simulatiemethoden en intensieve praktijktests. Vele miljoenen testkilometers in het wegverkeer blijven een onmisbaar onderdeel van de ontwikkeling. Simulatie kan echte tests niet volledig vervangen, maar blijft een elementair hulpmiddel voor de ontwikkeling en goedkeuring van veiligheidsrelevante systemen."

Bij Mercedes-Benz worden tijdens de ontwikkeling en het testen van nieuwe voertuigen tal van simulaties uitgevoerd. ‘Digitale prototypen’ van een voertuig, gemaakt met behulp van krachtige computers, maken het mogelijk om een ​​nieuw model volledig te testen in veel rijsituaties, voordat een echte versie überhaput wordt gebouwd. Het resultaat is dat de fysieke prototypen sneller een hoger volwassenheidsniveau bereiken, waardoor nog gedetailleerder kunnen worden getest.

De toekomst: met digitale smartglasses onderweg in de cockpit van toekomstige voertuigen

De volgende stap in simulatortechnologie wordt momenteel in Sindelfingen al in de conceptfase getest: samen met de collega's van het Virtual Reality Center (VRC) hebben de rijsimulator-experts van Mercedes-Benz een nieuwe XR-rijsimulator ontwikkeld en ontworpen. Hier gaan de echte en virtuele omgeving nog nauwer samen dan voorheen, vandaar de aanduiding ‘Extended Reality’.

Fysiek zijn er maar heel weinig bedieningselementen in deze simulator: naast de bestuurdersstoel zijn dit een stuurwiel met tiptoetsen, een pedaalcluster en een startknop. De verschillende vakafdelingen leveren CAD-datasets, UI- en functiemodellen die door de simulatie-experts in de juiste software worden omgezet. Dit maakt het rijsimulatiecentrum tot een ‘digitale voertuigwerkplaats’. De XR-rijsimulator is de ideale aanvulling op conventionele simulatoren die zijn gebaseerd op de cockpit van een echt voertuig. Zeker in een zeer vroege ontwikkelingsfase, wanneer er nog geen hardware is, kan het voertuig op de weg al digitaal en realtime worden ervaren in de XR-rijsimulator.

Hiervoor hoeft de testpersoon alleen maar plaats te nemen en de smartglasses op te zetten. Met de nieuwe simulator kunnen verschillende interieurfuncties zoals display- en bedieningsconcepten of lichtscenario's in een nog vroege ontwikkelingsfase worden geanalyseerd.

Voor het eerst is het ook mogelijk om parkeersituaties onder laboratoriumomstandigheden te simuleren. De mate van realiteit is extreem hoog: zo verandert het zicht dat wordt weerkaatst door de buiten- en achteruitkijkspiegels met de kijkhoek. De kijkrichting van de testpersoon wordt gevolgd door de smartglasses en het spiegelbeeld wordt dienovereenkomstig aangepast. De omgeving van het voertuig met daarin andere voertuigen of voetgangers wordt ook zeer realistisch nagebootst.

Het heden: tien jaar moving-base rijsimulator in Sindelfingen

In oktober 2010 nam Mercedes-Benz de moving-base rijsimulator in het Technology Center van het bedrijf in Sindelfingen in gebruik. Met zijn 360°-scherm, snelle elektrische aandrijving en 12 lange rail voor dwars- en langsbewegingen is de moving-base simulator van Mercedes-Benz nog steeds een van de krachtigste in de auto-industrie.

De echte auto is in de virtuele wereld een willekeurige voertuigcockpit waarin de testrijder in de testruimte plaatsneemt. De simulator kan worden geprogrammeerd om het gedrag van elke huidige ​​en toekomstige Mercedes-Benz te simuleren. De testruimte is een hexapod die op zes beweegbare steunen is gemonteerd. Deze bevat naast de cockpit het projectiescherm waarop het wegverkeer realistisch in beeld wordt gebracht met huizen, bewegende voetgangers en tegenliggers.

De bedieningselementen van het voertuig zijn via datalijnen verbonden met de computergestuurde besturing van de rijsimulator. Wanneer de testrijder het stuurwiel beweegt of accelereert, worden deze reacties door de computer geregistreerd en hebben ze dezelfde effecten als in echt verkeer. Het getoonde landschap verandert voortdurend en de bewegende basis simuleert de houding van de auto ten opzichte van het wegdek, bijvoorbeeld wanneer de bestuurder remt. De computer berekent meer dan 1000 keer per seconde het rijgedrag van het voertuig en stuurt de bijbehorende commando's naar de elektronica. Hij kan het systeem tot 12 meter in dwarsrichting verplaatsen met een snelheid van maximaal 10 meter per seconde (36 km/h).

In het rijsimulatiecentrum worden tests uitgevoerd in een virtuele wereld. De focus ligt op de bestuurder en de subjectieve rij-indruk. Zowel externe proefpersonen als experts mogen achter het stuur plaats nemen:

  • Tijdens sessies met proefpersonen ligt de nadruk op studies om de concepten voor rijassistentiesystemen te verifiëren en op UI (user interface) te testen. Denk hierbij aan gebruiksvriendelijkheid en UX-concepten (UX = user experience), spraakbedieningssystemen en de beoordeling van motorgeluiden.
  • Tijdens tests door experts worden dynamische rijdynamiekstudies uitgevoerd met voertuigen variërend van personenwagens tot trucks en bussen. Complete voertuigsystemen kunnen worden ervaren, ook al zijn ze nog in de ontwikkelingsfase. Experts kunnen nieuwe onderstelsystemen en functies interactief ervaren in de rijsimulator als ‘driver-in-the-loop’. Op deze manier kunnen de dynamische eigenschappen van een prototype (zoals stabiliteit, wendbaarheid of rijcomfort) onder identieke omstandigheden op reproduceerbare basis worden beoordeeld.

Naast de moving-base rijsimulator worden tal van andere simulatoren gebruikt. Met een ride simulator is het mogelijk om de ritten van digitale prototypen, bijvoorbeeld op oneffen wegdek, subjectief te evalueren. Daartoe voeden de Mercedes-Benz experts de simulator met gegevens van de oppervlakken van echte testbanen en de nodige onderstel- en functionele gegevens van voertuigmodellen. De bestuurder en voorpassagier kunnen op de twee stoelen van de testopstelling plaatsnemen om puur digitale en toch realistische testritten te maken. Dit komt doordat de stoelen, die op een hexapod met elektrische steunen zijn gemonteerd, bewegen zoals gespecificeerd door het digitale prototype.

Fixed base simulatoren hebben geen hydraulisch of elektrisch aangedreven bewegingssysteem en de voertuigcockpit is aan de vloer bevestigd. Dankzij een- of meerkanaals projectie en geluidssystemen voor het weergeven van het rijgeluid is het verkeersscenario toch zo realistisch dat de bestuurder wordt ondergedompeld in de virtuele wereld en zich gedraagt ​​als in het echte verkeer. De rijassistentiesystemen worden in verschillende verkeerssituaties getest. Ook wordt er aan het interieurgeluid gewerkt aan de hand van gemeten en synthetisch geluid, en met behulp van expertpanels en klantstudies.

Tot slot geven de simulator-assistentiesystemen een realistisch beeld van actieve veiligheidssystemen die al in productievoertuigen aanwezig zijn. Een virtuele testrit wordt een indrukwekkende actieve veiligheidservaring wanneer de inzittenden van de simulator met één druk op de knop interactief, snel en direct de assistentiesystemen in verschillende scenario's ervaren.

Het verleden: meer dan drie decennia expertise op het gebied van rijsimulatie

Als veiligheidspionier speelt Mercedes-Benz ook op het gebied van simulatoren een voortrekkersrol. De onderneming maakt al 35 jaar gebruik van bewegende rijsimulatoren. Op 10 mei 1985 werd de eerste zelfontwikkelde rijsimulator in gebruik genomen in het toenmalige Daimler-Benz onderzoekscentrum in Berlin-Marienfelde.

De eerste rijsimulator van het toenmalige Daimler-Benz AG werd volledig in eigen huis ontwikkeld en in 1985 in Berlijn in gebruik genomen. Er zijn verschillende veiligheidsinnovaties die zijn ontwikkeld op basis van bevindingen die zijn opgedaan in deze rijsimulator. Zo ontdekten engineers bijvoorbeeld dat de meeste proefpersonen snel op het rempedaal trapten, maar niet krachtig genoeg - waardoor waardevolle remafstand werd verspeeld. Deze bevinding leidde tot de ontwikkeling van het Brake Assist System (BAS), dat dit herkent en automatisch de volledige remkracht beschikbaar stelt. De remassistent behoort al lange tijd tot de standaarduitrusting van alle Mercedes-Benz modellen.

Boilerplate

Mercedes-Benz AG in één oogopslag

Mercedes-Benz AG is verantwoordelijk voor de wereldwijde activiteiten van Mercedes-Benz Cars en Mercedes-Benz Vans met meer dan 173.000 medewerkers wereldwijd. Ola Källenius is voorzitter van de raad van bestuur van Mercedes-Benz AG. De onderneming richt zich op de ontwikkeling, productie en verkoop van personenwagens, bestelwagens en services. Bovendien streeft de onderneming naar connectiviteit, autonoom rijden en alternatieve aandrijvingen met zijn toekomstgerichte innovaties. Het productportfolio van Mercedes-Benz Cars omvat de merken Mercedes-Benz met de submerken Mercedes-AMG, Mercedes-Maybach en Mercedes me, alsmede het merk smart en het product- en technologiemerk EQ voor elektromobiliteit. Mercedes-Benz AG is een van de grootste fabrikanten van premium personenwagens. In 2019 werden bijna 2,4 miljoen auto’s en meer dan 438.000 bestelwagens verkocht. In deze twee divisies breidt Mercedes-Benz AG zijn wereldwijde productienetwerk met meer dan veertig fabrieken op vier continenten continu verder uit en richt zich daarbij op de eisen die aan elektromobiliteit worden gesteld. Tegelijkertijd bouwt de onderneming zijn wereldwijde netwerk voor accuproductie op drie continenten verder uit. Duurzaamheid betekent voor Daimler het creëren van duurzame waarde voor alle belanghebbenden: klanten, medewerkers, investeerders, zakelijke partners en de samenleving als geheel. De basis hiervoor is de duurzaamheidsstrategie van Daimler. In deze strategie neemt de onderneming de verantwoordelijkheid op zich voor de economische, ecologische en sociale gevolgen van zijn bedrijfsactiviteiten en heeft het oog voor de gehele waardeketen.