用于非公路環(huán)境的駕駛員在環(huán)模擬器

與乘用車開發(fā)團(tuán)隊相同，工農(nóng)業(yè)汽車工程師也可從駕駛模擬器中獲得許多助益。

駕駛員在環(huán)（DIL）模擬器已成為乘用車的OEM和供應(yīng)商用于縮短開發(fā)時間和成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量不可或缺的工具。在過去的20年里，駕駛模擬器已經(jīng)從一個主要用于賽車運(yùn)動或高性能汽車的車輛動力學(xué)工具，發(fā)展成為研發(fā)領(lǐng)域的一個重要組成部分——在高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和人機(jī)交互界面（HMI）等功能的開發(fā)中與其他工程工具無縫銜接的關(guān)鍵工具。有了DIL，工程師和管理團(tuán)隊便可以在開發(fā)周期的早期階段運(yùn)行原型車，并減少實物原型的數(shù)量。

與賽車領(lǐng)域相同，工農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商長期以來一直利用DIL模擬器作為培訓(xùn)操作員的工具?，F(xiàn)在，有遠(yuǎn)見的OEM和供應(yīng)商也開始在工程應(yīng)用中使用DIL模擬器。去年，DIL模擬器設(shè)計公司兼制造商、集成商的荷蘭Cruden公司向一家大型跨國工農(nóng)業(yè)汽車制造商交付了第一臺模擬器。

結(jié)合硬件在環(huán)（HIL）測試系統(tǒng)，該模擬器主要用于檢驗牽引車駕駛艙ECU（電子控制單元）和人機(jī)交互界面。牽引車駕駛艙復(fù)雜的人機(jī)交互界面必須容易操作，而且還要與來自多個供應(yīng)商且任意數(shù)量的工具無縫對接。

模擬牽引車

該模擬器選用的六足轉(zhuǎn)動系統(tǒng)具有足夠的有效載荷能力，能夠在其頂部平臺上支撐起一個完整的牽引車駕駛艙模型。該配置能夠根據(jù)正在測試的牽引車切換駕駛艙。隨著實體駕駛艙就位，其ECU、屏幕和操控將與一個整車的工廠模型集成，因此DIL可在測試和檢驗電子設(shè)備的同時實現(xiàn)牽引車的虛擬駕駛。

位于歐洲的該模擬器也可以用于評估乘坐舒適性。為了實現(xiàn)這一目的，Cruden公司創(chuàng)建了一個制造商試驗場的數(shù)字孿生模型，從而使真實和虛擬牽引車可在相同的測試跑道上重復(fù)駕駛。該模擬器不僅可評估新型牽引車設(shè)計的舒適性，還可與競爭對手的汽車進(jìn)行背靠背比較。將競品在真實試驗場顛簸跑道上的運(yùn)行表現(xiàn)記錄下來后，便可在模擬器上重現(xiàn)這些情形。

該模擬器對開發(fā)階段的工程團(tuán)隊和驗收階段的管理人員都有好處。兩組人員都能夠很容易地將新設(shè)計的性能與競爭對手進(jìn)行比較。在未來，該模擬器甚至可在項目開發(fā)初期用于設(shè)定目標(biāo)，正如Cruden的一些汽車制造商客戶在NVH領(lǐng)域的做法。

自動化操作

在開發(fā)汽車ADAS和自動駕駛汽車系統(tǒng)的過程中，許多模擬器被用于產(chǎn)品開發(fā)和人為因素研究。當(dāng)前，在許多情況下，工農(nóng)業(yè)部門在網(wǎng)聯(lián)汽車和自動駕駛汽車的轉(zhuǎn)型過程中比乘用車走得更遠(yuǎn)。例如，農(nóng)業(yè)機(jī)械均裝載傳感器，并且必須配置對接第三方工具的無關(guān)接口。

自動化領(lǐng)域中的許多減少疲勞的創(chuàng)新技術(shù)已經(jīng)投入生產(chǎn)或正在開發(fā)中?；贕PS的智能系統(tǒng)可以根據(jù)給定的運(yùn)行時間和產(chǎn)出參數(shù)計算出最佳路徑后，自主駕駛牽引車數(shù)小時。收割時，該系統(tǒng)能夠自動協(xié)調(diào)牽引車與谷物掛車，減少了對熟練操作員駕駛牽引車的需求。

駕駛模擬器非常適合用于測試這些創(chuàng)新技術(shù)，速度快且十分安全。模擬器不僅在開發(fā)實物控制器和人機(jī)交互界面方面具有大量成功經(jīng)驗，而且在早期階段測試操作員和機(jī)器之間的控制移交，以及相關(guān)的監(jiān)控和警報系統(tǒng)中也是如此。

無關(guān)接口主要用于對接駕駛艙電子設(shè)備和第三方工程工具，如HIL系統(tǒng)、車輛動力學(xué)模型，以及眼動儀等生物識別工具。對接方法視具體應(yīng)用情況和客戶的開發(fā)項目中所需的工具而定。

動力液壓專家Danfoss公司在德國北部安裝了第一個模擬器，用于開發(fā)并向OEM客戶展示其在施工設(shè)備操縱桿控制方面的創(chuàng)新技術(shù)。

Cruden的另一個客戶利用DIL系統(tǒng)模擬了前卸式混凝土攪拌車的操作。未來，該公司希望在建筑設(shè)備行業(yè)更廣泛地應(yīng)用駕駛模擬器，以減少對昂貴的實物原型設(shè)備的需求。

未來發(fā)展

工農(nóng)業(yè)機(jī)械部門才剛剛開始在工程應(yīng)用中使用駕駛模擬器。例如，上述牽引車模擬器上的視覺系統(tǒng)是一個相對基礎(chǔ)的投影儀設(shè)置，而現(xiàn)在的汽車仿真設(shè)施上已經(jīng)配置了360度視覺系統(tǒng)和LED墻。

由于需要監(jiān)控牽引車后面的情況，因此未來可能需要安裝覆蓋面更廣的視覺系統(tǒng)。但在駕駛動態(tài)的重要性低于有效機(jī)械運(yùn)行的一些應(yīng)用中，擴(kuò)展現(xiàn)實（XR）技術(shù)可能為傳統(tǒng)的視覺系統(tǒng)提供替代方案。駕駛員需要向下、向前和向后看是許多非道路應(yīng)用和道路應(yīng)用的區(qū)別所在，后者的模擬器駕駛員通常只需要有限的“寬銀幕式”視野。XR頭戴式顯示器（HMD）被證明是一種用于擴(kuò)展非道路模擬器視覺系統(tǒng)垂直范圍的高效且靈活的方式。

這個概念能夠完美地匹配Cruden正在開發(fā)的模擬平臺——無需在平臺上安裝整個駕駛艙就能實現(xiàn)的更簡單、更靈活的模擬器。其中，僅僅安裝座椅和控制裝置就能使駕駛員在沉浸式虛擬世界中控制牽引車或其他非道路汽車。