Capo servizio: Francesco Comolli

Sito Web: https://www.drismi.polimi.it/ 

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 (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 di 4x4metri 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..

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.

Con i sistemi in dotazione al laboratorio è possibile fare delle prove su scenari del mondo reale, con opportuna grafica e la possibilità di utilizzare la mesh stradale misurata con un laser e riprodotta nei minimi dettagli. Oppure è possibile creare scenari a seconda della necessità del cliente, che possono essere opportuni proving ground, oppure scenari urbani con presenza di traffico, pedoni, ciclisti o altri utilizzatori stradali. È possibile personalizzare anche le condizioni meteo e la luminosità dell’ambiente, oltre che il coefficiente d’attrito desiderato.

Possibili utilizzi delle attrezzature del laboratorio del simulatore di guida sono:

• Caratterizzazione, modellazione e prove in ambiente virtuale di veicolo e componenti prima della realizzazione di prototipi e relativi test outdoor
• Modellazione e prove in ambiente virtuale di controllori attivi, ADAS e sistemi di guida autonoma
• Modellazione e caratterizzazione del guidatore