Le simulator de conduit CARDS

Objectifs

Les simulateurs statiques répondent à des besoins tels que les études d’ergonomie (évaluation d’interfaces homme-machine), de visibilité (masquage du champ de vision du conducteur par des éléments d’architecture) ou d’éclairage (mise au point de projecteurs). Mais dès que l’on aborde des situations où le véhicule accélère, décélère brutalement, ou prend des virages serrés, l’absence de ressenti physique par le corps provoque une incohérence entre les stimuli visuels et kinesthésiques du conducteur, induisant un “mal du simulateur”.

Le simulateur dynamique améliore le réalisme de la conduite et permet ainsi d’étendre son champ d’applications possibles aux études de système de contrôle dynamique du véhicule, au confort du conducteur ou aux prestations liées au freinage et à la direction.

Description du simulateur

Le simulateur dynamique, développé et intégré par le Centre Technique de Simulation, en partenariat avec les bureaux d’études électroniques et mécanique de Renault Direction de la Recherche, a été certifié conforme aux directives CE

.

Le poste de conduite

Le poste de conduite du simulateur est un cockpit générique appelé CARDS2 résultant du projet Eurêka du même nom. L’ensemble des commandes est utilisable par le conducteur, et le tableau de bord est animé. Des dispositifs de retour d’effort ont été installés sur la colonne de direction, le levier de vitesse, le pédalier et le frein à main afin de simuler les efforts correspondants

Génération et affichage d’images
Grâce à une projection panoramique de l’image frontale (champ horizontal de 150°) et la restitution des trois rétroviseurs, le conducteur est complètement immergé dans la scène virtuelle.

Les images de synthèse sont calculées par des PC Linux équipés de cartes graphiques nVidia Quadro de dernière génération. La projection des images est assurée par trois projecteurs Barco Sim4 pour les vues frontales et trois projecteurs Barco LCD pour les vues arrières.

Logiciel de simulation

Le simulateur dynamique est équipé du logiciel de simulation SCANeR© II développé par le Centre Technique de Simulation.

Ce logiciel offre un environnement modulaire complet de simulation de conduite incluant les modules de génération d’images, modélisation dynamique du véhicule, génération de trafic, génération sonore, commande de plate-forme mobile et de siège vibrant, gestion des entrées/sortie du cockpit, et de nombreux outils de préparation et d’exploitation d’expérimentations.

La plate-forme mobile

La plate-forme mobile possède 6 degrés de liberté et utilise des vérins électromécaniques pouvant générer des accélérations effectives allant jusqu’à 0,5 g et des courses d’une vingtaine de centimètres sur les trois axes linéaires et d’une vingtaine de degrés sur les trois axes angulaires. Ces performances permettent de restituer la plupart des sollicitations rencontrées en conduite normale.

 

Applications

Ce simulateur dynamique est utilisé pour le développement, la mise au point des systèmes d’interaction homme-machine, l’aide à la conduite et la caractérisation du comportement du conducteur en situation accidentogène.

Le simulateur dynamique apparaît comme l’outil idéal pour réaliser des essais reproductibles, y compris en situation critique, en toute sécurité pour l’essayeur.

CARDS

Le simulateur actuel utilise un poste de conduite générique et modulaire développé dans le cadre du projet Eurêka CARDS (Comprehensive Automobile Research and Development Simulator) Σ !1924 , ce projet visant le développement d’un simulateur de conduite s’appuyant sur une restitution visuelle par casque, incluant un mouvement de siège et une plate-forme mobile.

Fiche Technique

  • Poste de conduite : générique CARDS2, instrumenté et équipé d’un multiplexage CAN.
  • Restitution d’effort aux commandes :
    • Restituteurs actifs DAE TRW et pédale active d’accélérateur.
    • Restituteurs passifs sur les pédales d’accélérateur, d’embrayage, le levier de vitesse et le frein à main.
  • Plate-forme Hydraudyne à 6 degrés de liberté utilisant des vérins électromécaniques.
  • Génération d’images : PC Linux équipés de cartes graphiques dernière génération.
  • Restitution d’images : Projecteurs Barco Sim4 et LCD.
  • Logiciel SCANeR© II développé par le Centre Technique de Simulation.
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