Januar 20, 2022

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So funktioniert der fortschrittlichste Fahrsimulator von BMW

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Der Sapphire Vehicle Dynamics Simulator in einem BMW Werk in München besteht aus einer riesigen weißen Blase, die an den Stay-Puft Marshmallow Man erinnert, der durch New York City in Geisterjäger. Es ist nur einer von 14 verschiedenen Simulatoren im neuen Fahrsimulationszentrum des Unternehmens, einem 105 Millionen Dollar teuren, 123.000 Quadratmeter großen Raum, der die fortschrittlichste Simulationsanlage der Welt ist, hat BMW erklärt.

Sapphire ist der Flaggschiff-Simulator und der beeindruckendste mit seiner riesigen weißen Blase auf sechs beweglichen hydraulischen Stützen, die selbst auf Längs- und Seitenschlitten montiert sind, die sich über eine Fläche von 4.300 Quadratfuß bewegen. Die Blase enthält ein echtes Auto, in dem ein Fahrer die Steuerung, das Gaspedal und die Bremse betätigt, als würde er fahren. Eine virtuelle Welt wird in die weiße Kuppel projiziert, die das Auto bedeckt, und das Hexapod-Unterstützungssystem und die Dias projizieren das Gerät um sein Reisefeld.

Das Autofahren im Simulator sieht nicht nur echt aus, denn der Fahrer sitzt in einem echten Auto, das realistisch fährt und von außen hochauflösende Bilder der realen Welt sieht, sondern es scheint auch echt zu sein, da die Systeme des Sapphire 0,65 . erzeugen können G-Beschleunigung. Es erzeugt das Gefühl, auf unglaublich hohem Niveau zu beschleunigen, zu bremsen und zu drehen. Die 183.000 Pfund. Das Gerät verbraucht im Betrieb 6,5 Megawatt Leistung.

Ingenieure überwachen die Tests und bedienen Sapphire von einem angrenzenden Kontrollraum aus. Sie können nicht nur den Simulator in Aktion durch das Fenster sehen, sondern haben auch Monitore, die den Blick in das Innere des Autos zeigen, das sich in der Blase befindet. Sie haben auch Computerbildschirme, die Daten über den Test anzeigen, während er stattfindet. Von dort aus können Bediener Variablen wie Wetter, Straßenoberfläche, Reifen, Jahreszeit und Tageszeit ändern.

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Der High-Fidelity-Simulator kann die Dreh- und Lenkbewegungen von Autos realistisch nachbilden. BMW

Ein zweites Simulationssystem ist der Diamond High Dynamic Simulator. Es sieht aus wie Saphir und hat auch eine weiße Kuppel mit einem Auto auf einem Hexapod, aber es ist auf einem einzigen Schlitten montiert, der sich hin und her bewegt. Dieser hat eine Masse von nur 50.000 Pfund. und verbraucht 3 MW im Betrieb, während er eine volle Beschleunigungskraft von 1,0 G erzeugt. (Wie “Saphir” in dieser Hierarchie vor “Diamant” gelandet ist, ist ein bayerisches Rätsel.)

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Die Rutschen der Sims werden von linearen Elektromotoren angetrieben, die magnetische Wechselfelder erzeugen, um sie zu bewegen. Die Energie kommt von Superkondensatoren, die die enorme Strommenge, die benötigt wird, um die Hexapod-Plattform und das Auto schnell zu bewegen, schnell ablassen können.

Während Simulatoren für den Rest von uns wie tolle Spielzeuge aussehen mögen, sind sie für Autohersteller wie BMW unverzichtbare Werkzeuge. „Wir sehen den Fahrsimulator als Zeitmaschine, weil wir damit das Auto der Zukunft fahren können“, erklärt Martin Wahle, Leiter Virtualisierung und Fahrsimulator.

„Der Simulator bietet eine kontrollierte Umgebung, in der Tests wiederholbar und sicher sind“, fährt er fort. „Wir können Dinge tun, die wir in der realen Welt nicht wagen würden, indem wir riskante Szenarien testen. Die Simulatoren können 16 Stunden am Tag laufen, in zwei Acht-Stunden-Schichten, in denen Testpiloten jeweils eine Stunde damit verbringen, sich zu kühlen. Währenddessen werden die Fahrer mit Eye-Tracking-Kameras und Herzfrequenzsensoren überwacht.

„Wir verwenden es vor allem in der Anfangsphase von [vehicle] Entwicklung “, bevor physische Prototypen verfügbar waren, sagte er. „Es liefert uns viel mehr Daten als herkömmliche Simulationsmodelle. “

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BMW plant auch, spätere Teile des Fahrzeugentwicklungsprozesses in die Arbeit des Simulationszentrums einzubinden. „Wir wollen die Umsetzungs- und Verifikationsmodi erweitern“, sagt Wahle. Dazu gehören Tuningarbeiten wie das Testen verschiedener Reifen und Komponenten wie Stabilisatoren, die die Neigung der Karosserie bei Kurvenfahrten begrenzen. „Wir können die Dinge fast sofort ändern“, sagt er.

Die Simulatoren ermöglichen es BMW auch, die voraussichtliche Akzeptanz neuer Technologien abzuschätzen, indem verschiedene Fahrer gebeten werden, die virtuelle Version vor der Serienreife auszuprobieren. „Wir müssen nicht mehr raten, wie den Leuten ein Feature gefällt“, sagt Wahle. „Wir können ihnen die Funktion zeigen und ihre Reaktion messen. “

Aus diesem Grund gibt es im Fahrsimulationszentrum neben diesen auf Schiebern montierten Sims auch ein Dutzend kleinerer Simulatoren. „Nicht alle Fragen erfordern ein Bewegungssystem“, sagt Wahle.

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Betrachten Sie den schillernden dynamischen Vega Vector-Simulator. Dieser montiert ein Auto auf einem festen Hexapod, so dass es sich auf und ab bewegt und nach vorne, hinten, links und rechts kippt. Das Auto steht vor einer unglaublichen 25 x 13 Fuß, 270 Grad, 8K-Auflösungswand mit 13 Millionen LEDs. Dies zeigt Bilder mit eigenem Licht an. wie ein Fernseher, anstatt wie andere Sims Licht von einem Projektor zu reflektieren, sodass die Lichter im Raum für diese Sim nicht gedimmt werden müssen.

Dies ist eine der fünf LED-Wandsimulationen im Zentrum. Diese sind sehr hell und farbintensiv und werden daher verwendet, um Sichtbarkeitsprobleme zu testen und Nachtfahrten und Blendungsszenarien zu untersuchen. Zwei der kleineren Vega Vector Wände sind 360 Grad. „Wir glauben, dass dies der nächste große Schritt in Sachen Fahrsimulationen ist“, sagt Wahle. Seine geringe Latenz ist für einige Tests besonders nützlich und die Bilder sind gestochen scharf und klar zum einfachen Ablesen der Panels.

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Ein derzeit wenig realistisches Detail ist das Verhalten der anderen simulierten Fahrer. Sie sind die Nicht-Spieler-Charaktere der Fahrsimulationswelt, und Wahle nennt sie „Agenten“. Leider fahren BMW-Agenten noch nicht so grob, äh, so realistisch wie echte Menschen. “Unsere Agenten sind im Moment nicht besonders schlau”, räumt er ein. “Wir arbeiten daran, diese Agenten mit künstlicher Intelligenz intelligenter zu machen.”

Es erscheint sinnvoll, die virtuellen Piloten in der Simulation intelligenter zu machen. Geben Sie dem Stay-Puft Marshmallow Man keine künstliche Intelligenz. Es könnte hässlich werden.

Sehen Sie sich unten ein Video zur Installation an:

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