Simulatore di Guida

Il simulatore dinamico di guida installato nel laboratorio DriSMi è un simulatore di nuova generazione, di media taglia, che permette la movimentazione di un abitacolo di una vettura grazie ad una struttura con sei attuatori elettrici (hexalift) che consente sei moti (spostamenti lungo x, y e z e rotazioni nello spazio imbardata, beccheggio e rollio) con una banda passante di circa 20Hz. Il sistema hexalift è montato su tre pattini pneumostatici, che permettono il moto dell’abitacolo su di un piano senza attrito. Lo spessore del film d’aria è controllato da elettromagneti. Il moto dell’abitacolo concesso dai pattini pneumostatici avviene con tre gradi di libertà.

Il moto in longitudinale e laterale su un piano lavorato di 6×6 metri sulla piattaforma è permessa dal tiro di quattro funi, comandate da quattro motori elettrici indipendenti che garantiscono il disaccoppiamento degli spostamenti laterale e longitudinale e della rotazione di imbardata. Lo spostamento nelle due direzioni e la rotazione di imbardata fino a oltre 60°, con una banda passante di ~3Hz.

Doppia cambio di corsia

Questa architettura con spazi di lavoro incrementati rispetto a simulatori simili, garantisce maggiori accelerazioni possibili, fino a 1.5g in direzione longitudinale e laterale, e fino a 2.5g in direzione verticale. La latenza totale del sistema è stimata in circa 20ms, un valore ottimo considerando gli ampi spostamenti permessi.
Per compensare l’inerzia di tutte le masse in gioco, ed evitare che carichi dinamici importanti giungano sui cavi di guida, è presente anche un sistema formato da tre masse scorrevoli.

Per migliorare l’immersività del guidatore durante il test, oltre ai 5 proiettori e allo schermo di 270°, vengono utilizzati anche un sedile con cuscini attivi oltre a cinture tensionabili. Tali sistemi consentono di avvertire lunghe accelerazioni longitudinali e laterali. Un motore elettrico permette di retro-azionare lo sterzo, per ottenere una coppia realistica al volante e simulare sistemi di controllo attivo di servosterzo. È presente, inoltre, un sistema di freno idraulico attivo, che permette di ottenere il feeling desiderato sul pedale del freno, e di sentire gli effetti dei controlli attivi, come l’ABS. Infine, un sistema di cinque altoparlanti che permettono di riprodurre le fonti di rumore dentro e fuori il veicolo durante la guida.

Per permettere studi di confort, sono presenti a bordo 8 shakers con banda passante fino a 200Hz per riprodurre le vibrazioni che vengono dal motore e dalle irregolarità stradali.

Completano la strumentazione un volante strumentato che permette l’acquisizione in tempo reale delle forze e dei momenti applicati dal pilota durante la guida, un sistema di eye-tracking per studi sul comportamento del driver alla guida, un sistema di bio-telemetria che misura l’elettrocardiogramma e la skin potential resistance (SPR) durante la guida. Infine è presente una cuffia per l’elettroencefalogramma del driver durante le manovre.

Scenario urbano notturno

Specifiche Tecniche

LongitudinaleLateraleVerticaleImbardataRollioBeccheggio
Spostamento4.2 [m]4.2 [m]±0.298 [m]±62 [deg]± 15 [deg]± 15 [deg]
Accelerazioni1.5 [g]1.5 [g]2.5 [g]
Frequenza≈ 3 [Hz] (Diskframe)
≈ 30 [Hz] (Hexalift)
≈ 3 [Hz] (Diskframe)
≈ 30 [Hz] (Hexalift)

≈ 30 [Hz] (Hexalift)
≈ 3 [Hz] (Diskframe)
≈ 30 [Hz] (Hexalift)

≈ 30 [Hz] (Hexalift)

≈ 30 [Hz] (Hexalift)
  • Latenza complessiva ≈ 20 ms
  • Sistema di compensazione del’inerzia
  • 5 proiettori per uno scenario di guida immersivo a 270°
  • Scenari di guida e di traffico personalizzabili
  • Modelli di veicolo real-time a 14 gradi di libertà
  • Motion Cueing
  • Sedile e cinture attive per migliorare le accelerazioni sostenute
  • Sterzo attivo per un feedback più realistico e per i controlli attivi dello sterzo
  • Pedali del freno e acceleratore attivi per un feeling più realistico
  • 5 speakers come fonte di rumori interni ed esterni al veicolo
  • 8 on-board shakers (banda passante ≈ 200 Hz) come fonte di rumore/vibrazioni poer studi NVH
  • Cockpit interscambiabili
  • Volante strumentato per misurare le forze applicate da ogni mano
  • Occhiali per Eye tracking
  • Casco per elettroencefalogramma
  • veste per elettrocardiogramma
  • Conduttività della pelle
  • Hardware & Software in the loop
Eye-Tracking
Occhiali per Eye-Tracking e Volante Strumentato