Wie funktioniert der fortschrittlichste BMW Fahrsimulator

Der Sapphire Vehicle Dynamics Simulator im BMW Werk in München besteht aus einer riesigen weißen Blase, die an den Stay-Puft Marshmallow Man erinnert, der durch New York City streift Geisterjäger. Es ist nur einer von 14 verschiedenen Simulatoren im neuen Driving Simulation Center des Unternehmens, das mit einer Fläche von 105 Millionen US-Dollar auf 123.000 Quadratmetern die fortschrittlichste Simulationsanlage der Welt ist, sagt BMW.

Sapphire ist der Hauptsimulator und am beeindruckendsten mit seiner massiven weißen Blase auf sechs beweglichen hydraulischen Streben, die wiederum auf Längs- und Querlatten montiert sind, die sich über eine Fläche von 4.300 Quadratfuß bewegen. Die Blase enthält ein echtes Auto, bei dem der Fahrer die Lenk-, Gas- und Bremseingaben so ausführt, als würde er fahren. Auf das Innere der weißen Kuppel des Autos wird eine virtuelle Welt projiziert, und das sechseckige Trägersystem und die Lamellen schleudern das Gerät über sein Bewegungsfeld.

Ein Auto im Simulator zu fahren sieht nicht nur echt aus, da der Fahrer in einem echten Auto realistisch fährt und hochauflösende Bilder der realen Welt draußen sieht, sondern sich auch echt anfühlt. Sapphire-Systeme können 0,65 Zoll erzeugen G Beschleunigungsmesser. Dadurch entsteht ein Gefühl von Beschleunigung, Bremsen und Kurvenfahrt auf unglaublich hohem Niveau. 183.000 Pfund. Das Gerät verbraucht im Betrieb 6,5 Megawatt Leistung.

Ingenieure überwachen die Prüfung und Inbetriebnahme des Saphirs von einem angrenzenden Kontrollraum aus. Sie können nicht nur den Simulator in Aktion durch das Fenster sehen, sondern sie haben auch Bildschirme, die die Ansicht aus dem Inneren des Autos in der Blase zeigen. Sie haben auch Computermonitore, die Daten über den Test liefern, während er stattfindet. Von hier aus können Bediener Variablen wie Wetter, Straßenbelag, Reifen, Jahreszeit und Tageszeit ändern.

Das zweite Simulationssystem ist der High Dynamics Diamond Simulator. Es ähnelt einem Saphir und hat auch eine weiße Kuppel mit einem Auto über dem Sechseck, aber es ist auf einem einzigen Schlitten montiert, der sich vorwärts und rückwärts bewegt. Dieser hat eine Masse von nur 50.000 Pfund. Er verbraucht im Betrieb 3 Megawatt und erzeugt dabei satte 1,0 g Beschleunigungskraft. (Wie ‚Saphir‘ in dieser Hierarchie vor ‚Diamant‘ gelandet ist, ist ein bayerisches Mysterium.)

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Sims werden von linearen Elektromotoren angetrieben, die magnetische Wechselfelder erzeugen, um sie zu bewegen. Die Energie kommt von Superkondensatoren, die die enorme Menge an Elektrizität, die benötigt wird, um die sechsbeinige Plattform und das Auto schnell zu bewegen, schnell entladen können.

Während Simulationen für den Rest von uns wie ausgezeichnete Spiele erscheinen mögen, sind sie wichtige Werkzeuge für Autohersteller wie BMW. „Wir sehen den Fahrsimulator als Zeitmaschine, weil wir damit das Auto der Zukunft fahren können“, erklärt Martin Wahle, Leiter Virtualisierung und Fahrsimulation.

Er fährt fort: „Der Simulator bietet eine kontrollierte Umgebung, in der Tests wiederholbar und sicher sind.“ „Wir können Dinge tun, die wir in der realen Welt nicht wagen würden, und riskante Szenarien testen.“ Die Simulatoren können 16 Stunden am Tag in zwei Acht-Stunden-Schichten laufen, in denen die Testfahrer jeweils eine Stunde lang unterwegs sind, um sich zu erfrischen. Während dieser Zeit werden die Fahrer mit Eye-Tracking-Kameras und Herzfrequenzsensoren überwacht.

„Wir nutzen dies vor allem in der Anfangsphase von [vehicle] Entwicklung“, sagte er, bevor physikalische Modelle verfügbar waren. „Das gibt uns viel mehr Input als herkömmliche Simulationsmodelle.“

BMW plant, auch spätere Teile des Entwicklungsprozesses des Autos in die Arbeit des Simulationszentrums einzubeziehen. Gott sagt: „Wir wollen die Möglichkeiten der Umsetzung und Verifikation erweitern.“ Dazu können Tuning-Arbeiten wie das Testen von Reifen und verschiedenen Komponenten wie Stabilisatoren gehören, die die Wechselbiegung der Karosserie begrenzen. „Wir können die Dinge fast sofort ändern“, sagt er.

Die Simulatoren ermöglichen es BMW auch, die potenzielle Akzeptanz neuer Technologien abzuschätzen, indem eine heterogene Gruppe von Fahrern die virtuelle Version vor der Serienreife testen lässt. „Wir müssen nicht mehr raten, wie die Leute einen Vorteil mögen“, sagt Wahl. „Wir können ihnen den Vorteil vorstellen und ihre Reaktion messen.“

Aus diesem Grund enthält das Fahrsimulator-Center neben diesen auf Schiebern montierten Simulatoren auch mehr als ein Dutzend niedrigere Simulatoren. Gott stellt fest, dass „nicht jede Frage ein Bewegungssystem erfordert“.

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Betrachten Sie den erstaunlichen dynamischen Emulator Vega Vector. Diese Person fährt ein Auto auf einem stationären Hexapod, also bewegt es sich auf und ab und beugt sich nach vorne, hinten, links und rechts. Das Auto steht vor einer atemberaubenden 25 x 13 Fuß großen, 270-Grad-Wand mit 8K-Auflösung, die 13 Millionen LEDs enthält. Dadurch werden Bilder mit eigener Beleuchtung angezeigt. Wie bei einem Fernseher, anstatt wie bei anderen Sims das Licht eines Projektors zu dimmen, müssen die Lichter im Raum für diese Sim nicht gedimmt werden.

Dies ist einer von fünf LED-Wandstreifen in der Mitte. Diese sind sehr hell und farbintensiv, so dass sie zum Testen von Sehproblemen und zum Studium von Nachtfahrten und Lichtblendungsszenarien verwendet werden. Zwei der kleinsten Wände des Vega Vector sind 360 Grad. „Wir denken, das ist das nächste große Ding beim Fahren von Sims“, sagt Gott. Die geringe Reaktionszeit ist für einige Tests besonders nützlich und die Bilder sind scharf und klar zum einfachen Lesen der Tags.

Ein derzeit wenig realistisches Detail ist das Verhalten anderer simulierter Antriebe. Dies sind die Charaktere, die in der Welt der Fahrsimulationen keine Rolle spielen, und die Leute nennen sie „Agenten“. Leider fahren BMW-Händler noch nicht so dreist, also so realistisch wie echte Menschen. „Unsere Agenten sind im Moment nicht besonders schlau“, gibt er zu. „Wir arbeiten daran, diese Kunden durch künstliche Intelligenz intelligenter zu machen.“

Standardtreiber in Sim intelligenter zu machen, erscheint vernünftig. Geben Sie dem Stay-Puft-Marshmallow-Mann keine künstliche Intelligenz. Es kann hässlich werden.

Sehen Sie sich unten ein Video der Einrichtung an: