Bruxelles,
17
Décembre
2020
|
18:18
Europe/Brussels

Voyage virtuel dans le futur : simulé avec les derniers outils de test

En service depuis dix ans : le simulateur de conduite Mercedes-Benz

Résumé

Stuttgart/Sindelfingen. 10ème anniversaire au centre de simulation de conduite de Mercedes-Benz : il y a dix ans, le simulateur de conduite à base mobile le plus moderne de son époque était mis en service au Mercedes-Benz Technology Centre (MTC) de Sindelfingen. Avec son écran à 360°, sa propulsion électrique rapide et un rail de douze mètres de long pour les mouvements transversaux et longitudinaux, il continue d'être l'une des installations les plus performantes de l'industrie automobile. Il permet de simuler de façon réaliste des manœuvres de conduite très dynamiques à l'instar des changements de voie. Le simulateur de conduite joue également un rôle important sur la voie de la conduite autonome. Certains des tests et vérifications pour le DRIVE PILOT de la nouvelle Classe S y ont eu lieu. Les experts de Sindelfingen travaillent également sur le simulateur de demain : Dans le simulateur de conduite compact XR (Extended Reality) développé en interne, les fonctions intérieures des futurs véhicules peuvent être testées en toute flexibilité à l'aide de lunettes intelligentes numériques.

Michael Hafner, responsable de la conduite automatisée chez Mercedes-Benz : « Mercedes-Benz œuvre systématiquement depuis de nombreuses années à la numérisation dans son développement et ses tests. Mais jamais auparavant, la simulation n'avait été aussi importante qu'aujourd'hui en matière de conduite conditionnellement automatisée. Une grande partie des tests et vérifications pour le DRIVE PILOT a eu lieu dans le simulateur de conduite dynamique. » Il est prévu qu'à partir du second semestre 2021, la Classe S pourra conduire en mode conditionnellement automatisé dans des situations où la densité de la circulation est élevée ou en cas d'embouteillages sur des tronçons d'autoroute adéquats en Allemagne.

Lors des tests virtuels de véhicules automatisés, le simulateur permet de mettre en œuvre rapidement et efficacement de nombreux scénarios qui ne se produisent pas dans des tests réels, ou pas assez souvent, étant donné leur grande rareté. De plus, sans danger physique, les développeurs de sécurité sont capables de provoquer des situations dans lesquelles le conducteur doit prendre le contrôle très rapidement. Ils utilisent le simulateur pour observer et évaluer l'interaction du conducteur, en mesurant par exemple son temps de réaction.

Michael Hafner : « Les meilleurs résultats possibles de développement sont obtenus à partir d'un mélange intelligent de méthodes de simulation modernes et de tests pratiques intensifs. Plusieurs millions de kilomètres d'essai dans la circulation routière continuent d'être un élément indispensable des travaux de développement. La simulation ne saurait remplacer entièrement les tests réels, elle demeure un outil élémentaire pour développer et homologuer des systèmes liés à la sécurité. »

De nombreuses simulations sont effectuées chez Mercedes-Benz lors du développement et des tests de nouveaux véhicules. Des « prototypes numériques » d'un véhicule créé avec l'aide d'ordinateurs hautes performances permettent de tester un nouveau modèle complètement dans de nombreuses situations de conduite, avant même la naissance du véhicule réel. En conséquence, les prototypes réels atteignent plus rapidement un niveau de maturité plus élevé, ce qui permet des tests encore plus approfondis.

L'avenir : sur la route dans le poste de conduite des futurs véhicules armés de lunettes intelligentes numériques

La prochaine étape de la technologie des simulateurs est également testée dans leur phase conceptuelle à Sindelfingen : avec leurs collègues du Virtual Reality Centre (VRC), les experts des simulateurs de conduite de Mercedes-Benz ont développé et conçu un nouveau simulateur de conduite XR. Les environnements réel et virtuel s'y amalgament encore plus étroitement qu'auparavant, d'où la désignation d'Extended Reality.

Seules très peu de commandes existent physiquement dans ce simulateur : outre le siège du conducteur, il s'agit du volant avec commandes tactiles, du pédalier et de l'interrupteur de démarrage. Les services spécialisés respectifs fournissent des ensembles de données CAO, des modèles d'interface utilisateur et de fonctions qui sont convertis en logiciels adéquats par les experts en simulation. Cela fait du centre de simulation de conduite un « atelier de véhicules numérique ». Le simulateur de conduite XR est le complément idéal des simulateurs conventionnels basés sur le poste de conduite d'un vrai véhicule. Surtout à un stade de développement très précoce, quand il n'y a pas encore de matériel, le véhicule peut d'ores et déjà être expérimenté numériquement sur la route, en temps réel, dans le simulateur de conduite XR.

Pour ce faire, il suffit au testeur de s'asseoir et de mettre ses lunettes intelligentes. Le nouveau simulateur permet de concocter diverses fonctions intérieures telles que des concepts d'affichage et de commande ou des scénarios d'éclairage dans une phase de développement encore précoce.

Il est également possible de simuler pour la première fois des situations de stationnement dans des conditions de laboratoire. Le niveau de réalisme est inouï : ainsi, la vue réfléchie par les rétroviseurs extérieurs et arrière change avec l'angle de vue. La direction des yeux du testeur est suivie par les lunettes intelligentes et l'image miroir est adaptée en conséquence. L'environnement du véhicule avec d'autres véhicules ou piétons est également simulé de manière très réaliste.

Le présent : 10ème anniversaire du simulateur de conduite à base mobile de Sindelfingen

En octobre 2010, Mercedes-Benz a officiellement inauguré le simulateur de conduite à base mobile dans son centre technologique de Sindelfingen. Avec son écran à 360°, son système d'alimentation électrique rapide et son rail de douze mètres de long pour les mouvements transversaux ou longitudinaux, en fonction de la configuration du test, le simulateur à base mobile de Mercedes-Benz figure parmi les plus performants de toute l'industrie automobile.

La voiture réelle dans le monde virtuel est une cabine de véhicule choisie au hasard dans laquelle le testeur s'installe dans la cellule du simulateur. Cela peut être reprogrammé électroniquement pour simuler le comportement de chaque modèle Mercedes actuel et futur. La cellule du simulateur est un hexapode monté sur six supports mobiles. Outre la cabine du véhicule, celle-ci contient l'écran de projection sur lequel le trafic routier est représenté de manière réaliste avec des piétons en mouvement, la circulation en sens inverse et des maisons.

Les commandes du véhicule sont liées aux commandes informatisées du simulateur de conduite par des lignes de données. Quand le pilote d'essais déplace le volant ou accélère, ces réactions sont enregistrées par l'ordinateur et ont les mêmes effets que dans le trafic réel. Le paysage présenté change constamment et la base mobile simule l'attitude de la voiture par rapport à la surface de la chaussée, notamment le tangage lorsque le conducteur freine. L'ordinateur calcule le comportement du véhicule plus de 1000 fois par seconde et envoie les commandes correspondantes à l'installation électrique. Il peut déplacer le système jusqu'à douze mètres transversalement, à une vitesse allant jusqu'à dix mètres par seconde (36 km/h).

Dans le centre de simulation de conduite, les tests de conduite sont réalisés dans un monde virtuel. L'accent est mis sur le conducteur et l'impression de conduite subjective. Tant les sujets de test externes que les spécialistes sont autorisés à prendre le volant :

  • Lors des sessions avec des sujets de test, l'on insiste sur les études en vue de vérifier les concepts des systèmes d'aide à la conduite ainsi que sur les tests d'interface utilisateur. Parmi eux : convivialité et concepts UX (UX = expérience utilisateur), systèmes de commande vocale et évaluation du son du moteur.
  • Lors de tests par des experts, des études de maniabilité dynamique sont menées sur des voitures, camions et bus. Ceux-ci permettent d'expérimenter les systèmes globaux du véhicule, bien qu'ils soient encore en phase de développement. En tant que « conducteurs dans la boucle », les experts peuvent expérimenter de façon interactive et subjective de nouveaux systèmes de suspension et de nouvelles fonctions dans le simulateur de conduite. Cela permet d'évaluer les propriétés dynamiques d'un prototype (à savoir la stabilité, l'agilité ou le confort de conduite) dans des conditions identiques sur une base reproductible.

De nombreux autres simulateurs sont utilisés en plus du simulateur de conduite à base mobile. Avec un simulateur de conduite, il est possible d'effectuer des évaluations subjectives des performances de prototypes numériques sur des routes accidentées, par exemple. À cette fin, les spécialistes de Mercedes alimentent le simulateur avec les données de surface des tronçons d'essai réels et les données de suspension et fonctionnelles nécessaires en fonction des modèles de véhicules. Le conducteur et le passager avant peuvent s'asseoir sur les deux sièges du banc d'essai pour effectuer des essais de conduite purement numériques, mais réalistes. En effet, les sièges du véhicule, qui sont montés sur un hexapode avec des supports électriques, se déplacent comme les prototypes numériques le prescrivent.

Les simulateurs à base fixe n'ont pas de système de mouvement hydraulique ou électrique et la cabine du véhicule est fixée au plancher. Grâce à la projection monocanal ou multicanal et aux systèmes sonores véhiculant les bruits de conduite, le scénario de circulation est néanmoins si réaliste que le conducteur s'immerge dans le monde virtuel et se comporte comme dans la circulation réelle. Les systèmes d'aide à la conduite sont ici testés dans différentes situations de circulation. Des travaux de développement sont également menés sur le bruit intérieur par rapport au bruit mesuré et synthétique, et à l'aide de panels d'experts et d'études de clientèle.

Une impression réaliste des systèmes de sécurité active déjà installés dans les véhicules de série est fournie par le simulateur pour les systèmes d'assistance. Un essai routier virtuel se transforme en une expérience de sécurité active impressionnante quand les occupants du simulateur font l'expérience interactive, rapide et directe des systèmes d'assistance actuels dans différents scénarios en appuyant simplement sur un bouton.

Histoire : plus de trois décennies d'expertise dans le domaine de la simulation de conduite

Le premier simulateur de conduite de l'ancien Daimler-Benz AG a été entièrement développé en interne et est entré en service à Berlin en 1985. Le développement d'un certain nombre d'innovations de sécurité a été impulsé pour la première fois par ce simulateur de conduite : Ainsi, les ingénieurs ont trouvé que si la plupart des sujets testés actionnent rapidement la pédale de frein, ils ne le font pas avec suffisamment de force – sacrifiant ainsi une précieuse distance de freinage. Cette découverte a conduit au développement du freinage d'urgence assisté (BAS), qui reconnaît cette tendance et rend automatiquement disponible toute la force de freinage. Le freinage d'urgence assisté fait depuis longtemps partie des équipements de série de tous les modèles Mercedes-Benz.