25 años de historia de los simuladores de conducción en Renault Group: hacia una experiencia de inmersión total

Antes de la llegada de las primeras simulaciones numéricas, los prototipos de los futuros vehículos desarrollados por Renault Group solo se sometían a pruebas de conducción físicas (en carretera o en banco de pruebas) para validar sus características y equipamientos. Una operación costosa, que alcanzó cotas máximas a la hora de validar equipamientos tecnológicos como los ADAS (sistemas de asistencia a la conducción).

Desde el auge de la digitalización, la simulación numérica (de la que la simulación de conducción es uno de los ámbitos de aplicación) ha supuesto un cambio radical: un ahorro de tiempo y dinero, menos prototipos fabricados y una reducción significativa del coste de desarrollo de los vehículos.

Desde 1998 con HELIOS hasta 2023 con ROADS, un repaso a las cinco generaciones de simuladores más importantes que siempre han situado a Renault Group a la vanguardia del desarrollo digital.

1998: HELIOS allana el camino para los simuladores

Ya a finales de los años 90, la iluminación de los vehículos se desarrollaba y validaba en un simulador de iluminación. Antes de esa fecha, el desarrollo de un nuevo faro para automóvil requería la fabricación de varios prototipos físicos. Lanzado en 1998 con el nombre de HELIOS (HEadLIght Operating System), ya desde su primera versión permitió reducir el número de prototipos físicos necesarios para el desarrollo de los faros, al tiempo que mejoraba la calidad de la iluminación de los sistemas ópticos (alcance, homogeneidad del color, nivel de deslumbramiento). Sin olvidar las pruebas de iluminación nocturna… que así podían realizarse a plena luz del día.

Para seguir el ritmo de la evolución tecnológica, HELIOS se ha modernizado en varias ocasiones a lo largo de sus años de funcionamiento. Desde su última actualización en 2017, HELIOS reproduce la iluminación de la carretera de forma ultrarrealista: ocho proyectores de muy alta definición 4K (el píxel ya no es visible para el ojo humano), un alto nivel de contraste que permite una visualización optimizada por la noche, todo ello en una pantalla esférica de 225° que cubre la totalidad del campo de visión del conductor.

Equipado con un sistema de cilindros hidráulicos, HELIOS permite obtener un primer nivel de reproducción de los movimientos y las vibraciones del vehículo. HELIOS se ha utilizado recientemente para validar la tecnología Matrix LED Vision, empleada , entre otros, en los modelos Austral, Nuevo Espace y Nuevo Rafale.

2001: C-CARDS, el primer simulador dinámico de Renault Group

C-CARDS (Comprehensive Automobile Research and Development Simulator), el primer simulador de conducción dinámica del Renault Group, se desarrolló en el marco de un proyecto europeo y se puso en marcha en 2001. La imagen frontal se proyectaba en un campo horizontal de 150° y un sistema de movimientos permitía reproducir aceleraciones de hasta 0,5 G. Las sucesivas versiones de C-CARDS han mejorado, entre otras cosas, su sistema de proyección con una pantalla que ahora abarca 270°, es decir, todo el campo de visión del conductor. El C-CARDS se utiliza para evaluar conceptos de ergonomía, de interfaz hombre-máquina (IHM) y, ahora, por supuesto, el funcionamiento de los sistemas de ayuda a la conducción. El C-CARDS resulta especialmente adecuado para estudios de incorporación al tráfico con visión del ángulo muerto gracias a una pantalla trasera.

Para complementar los medios de evaluación de la ergonomía y las interfaces hombre-máquina (IHM), en 2013 se puso en funcionamiento el simulador de conducción SEi (Simulador de Ergonomía e IHM). Como complemento de C-CARDS, el SEi es un simulador de conducción estático (sin transmisión de aceleración al conductor) compuesto por una cabina modular que reproduce la visualización de los salpicaderos y los sistemas multimedia. Esta cabina se encuentra situada frente a tres pantallas 4K que proyectan la escena de conducción.

2004: ULTIMATE, el simulador de alto rendimiento dinámico

En el momento de su lanzamiento en 2004, ULTIMATE supuso una primicia mundial en el sector de la automoción. Su arquitectura única constaba de un puesto de conducción de coche y una pantalla panorámica. La instalación se completa con un sistema de movimiento compuesto por un hexápodo y una mesa cruzada. El hexápodo permite reproducir los movimientos del coche en todas las direcciones (cabeceo, balanceo y guiñada). La mesa cruzada («mesa XY»), con un recorrido de 5 metros por 5 metros, reproduce desplazamientos laterales y longitudinales de forma simultánea y permite alcanzar una aceleración de 0,7 G.

Estas características dinámicas permiten reproducir de forma realista las sensaciones cinestésicas que se perciben al conducir durante las aceleraciones.

Antes de ROADS, ULTIMATE era el simulador dinámico más grande del grupo. Uno de sus usos desde el principio ha sido simular situaciones «propensas a accidentes» midiendo con precisión las reacciones de los conductores. El realismo de la situación de simulación se ve reforzado por la variedad de escenarios viales y del tráfico generado para la prueba. Recientemente, se ha utilizado para probar vehículos eléctricos, por ejemplo, en lo que respecta a la frenada regenerativa, que mejora la autonomía de la batería, o a su diseño acústico.

2013: CAVE, un paso más hacia el realismo visual

Un CAVE (Cave AutomaticVisualizationEnvironment) es una sala inmersiva cuyas paredes, suelo y techo se utilizan para mostrar una escena en relieve (3D) y a escala 1:1. Es un complemento de los dispositivos basados en cascos de realidad virtual que también se utilizan en Renault Group. El CAVE instalado en 2014 se llama IRIS (Immersive Room & Interactive System). Esta herramienta de visualización 3D inmersiva permite observar e interactuar con un vehículo totalmente virtual, el «gemelo virtual» del futuro coche. El usuario, situado dentro o fuera de un coche virtual, lleva unas gafas con sensores que permiten que la imagen proyectada a escala 1 siga los movimientos de su cabeza. Las imágenes se actualizan en tiempo real para garantizar una inmersión total. IRIS se utiliza, entre otras cosas, para validar la arquitectura del vehículo (campo de visión a través del parabrisas, etc.) o la calidad percibida tanto en el interior como en el exterior del vehículo.

Este tipo de herramienta también se ha implantado en el centro de ingeniería de Rumanía (RTR), para la marca Dacia.

2023: ROADS se consolida como el simulador más potente del mundo

Único en su género, ROADS (Renault Operational Advanced Driving Simulator) es el simulador más avanzado del mundo. Inaugurado en 2023, se encuentra en un edificio de 2 300 m² que también lleva el nombre de ROADS.

Este simulador cuenta con unas características impresionantes: aceleración de hasta 1 G en sentido lateral y longitudinal, desplazamiento sobre raíles de 25 metros x 25 metros (aproximadamente 10 veces la superficie de movimiento de ULTIMATE), velocidad de desplazamiento de 9 m/s, tiempo de respuesta inferior a 30 milisegundos (frente a los 250 ms de ULTIMATE), sistema de proyección en el interior de la cúpula compuesto por 15 videoproyectores de 2,5K para generar una imagen de alta definición a 360°, tanto en 2D como en 3D.

Para reforzar la impresión futurista de esta instalación, el acceso al interior de la cúpula se realiza a través de una pasarela cerrada, situada a 4 metros de altura. El conductor avanza hacia el corazón del simulador sin ver en ningún momento su mecanismo, lo que le permite sumergirse mejor en el ejercicio y le da la sensación de encontrarse en una situación real de conducción. La cabina del vehículo situada en la cúpula puede modificarse para garantizar una buena coherencia entre este habitáculo físico y el vehículo digital que se está evaluando.

En comparación con las generaciones anteriores de simuladores, ROADS permite hoy en día evaluar los sistemas de asistencia a la conducción en condiciones límite (frenada de emergencia, sistema de control de trayectoria, etc.) y el comportamiento en carretera de los futuros vehículos con total seguridad. En definitiva, ROADS permite ir más allá en todas las evaluaciones de los futuros modelos de la gama, pasando a una nueva dimensión: mayor precisión, mayor rapidez y, sobre todo, mayor inmersión.