25 anos de história dos simuladores de condução no Renault Group: rumo a uma experiência de imersão total

Antes do advento das primeiras simulações numéricas, os protótipos dos futuros veículos desenvolvidos pelo Renault Group eram submetidos exclusivamente a testes de condução físicos (em estrada ou em banco de ensaio) para validar as suas características e equipamentos. Uma operação dispendiosa, que atingiu níveis exorbitantes quando se tratava de validar equipamentos tecnológicos como os ADAS (sistemas de assistência à condução).

Desde o boom da digitalização, a simulação numérica (da qual a simulação de condução é um dos domínios de aplicação) mudou completamente o panorama: poupança de tempo e dinheiro, menos protótipos produzidos – e uma redução significativa nos custos de desenvolvimento dos veículos.

Desde 1998 com o HELIOS até 2023 com o ROADS, conheça as cinco gerações de simuladores de referência que sempre mantiveram o Renault Group na vanguarda do desenvolvimento digital.

1998: A HELIOS abre caminho para os simuladores

Desde o final da década de 90, a iluminação dos veículos era desenvolvida e validada num simulador de iluminação. Antes dessa data, o desenvolvimento de um novo farol automóvel passava pela fabricação de vários protótipos físicos. Lançado em 1998 sob o nome de HELIOS (HEadLIght Operating System), permitiu, desde a sua primeira versão, reduzir o número de protótipos físicos necessários ao desenvolvimento dos faróis, melhorando simultaneamente a qualidade da iluminação das óticas (alcance, homogeneidade da cor, nível de ofuscamento). Sem esquecer os ensaios de iluminação noturna… que passaram a ser possíveis em plena luz do dia.

Para acompanhar o ritmo da evolução tecnológica, o HELIOS foi modernizado várias vezes ao longo dos seus anos de funcionamento. Desde a sua última atualização em 2017, o HELIOS reproduz a iluminação da estrada de forma ultrarrealista: oito projetores de altíssima definição 4K (o pixel já não é visível a olho nu), um elevado nível de contraste que permite uma visualização otimizada à noite, tudo isto num ecrã esférico de 225° que cobre a totalidade do campo de visão do condutor.

Equipado com um sistema de cilindros, o HELIOS permite obter uma primeira simulação dos movimentos e vibrações do veículo. O HELIOS foi utilizado recentemente para validar a tecnologia Matrix LED Vision, utilizada nomeadamente nos modelos Austral, Novo Espace e Novo Rafale.

2001: C-CARDS, o primeiro simulador dinâmico do Renault Group

O C-CARDS (Comprehensive Automobile Research and Development Simulator), o primeiro simulador de condução dinâmica do Renault Group, foi desenvolvido no âmbito de um projeto europeu e lançado em 2001. A imagem frontal era projetada num campo horizontal de 150° e um sistema de movimentos permitia reproduzir acelerações de até 0,5 G. As versões sucessivas do C-CARDS melhoraram, nomeadamente, o seu sistema de projeção com um ecrã ampliado para 270°, ou seja, todo o campo de visão do condutor. O C-CARDS é utilizado para avaliar conceitos de ergonomia, de interface homem-máquina (IHM) e, agora, naturalmente, o funcionamento dos sistemas de assistência à condução. O C-CARDS é particularmente adequado para estudos de inserção no tráfego com visão do ângulo morto, graças a um ecrã traseiro.

Para complementar os meios de avaliação da ergonomia e das interfaces homem-máquina (IHM), o simulador de condução SEi (Simulador de Ergonomia e IHM) foi colocado em funcionamento em 2013. Complementar ao C-CARDS, o SEi é um simulador de condução estático (sem reprodução da aceleração para o condutor) composto por um cockpit modular que reproduz a visualização dos painéis de instrumentos e dos sistemas multimédia. Este cockpit está situado em frente a três ecrãs 4K que projetam a cena de condução.

2004: ULTIMATE, o simulador de alto desempenho dinâmico

Na altura do seu lançamento, em 2004, o ULTIMATE foi uma novidade mundial no setor automóvel. A sua arquitetura única era composta por um posto de condução de automóvel e por um ecrã panorâmico. A instalação é complementada por um sistema de movimento composto por um hexapode e por uma mesa cruzada. O hexapode permite reproduzir os movimentos do carro em todas as direções (inclinação, rolagem e guinada). A mesa cruzada («mesa XY»), com os seus 5 metros x 5 metros de curso, reproduz deslocamentos laterais e longitudinais em simultâneo e permite atingir 0,7 G de aceleração.

Estas características dinâmicas permitem reproduzir de forma realista as sensações cinestésicas sentidas durante a condução nas acelerações.

Antes do ROADS, o ULTIMATE era o maior simulador dinâmico do grupo. Uma das suas principais aplicações, desde o início, tem sido simular situações «propensas a acidentes», medindo com precisão as reações dos condutores. O realismo da situação de simulação é reforçado pela variedade de cenários rodoviários e do tráfego gerado para o teste. Recentemente, tem sido utilizado para testar veículos elétricos, por exemplo, no que diz respeito à travagem regenerativa, que melhora a autonomia da bateria, ou ao seu design sonoro.

2013: CAVE, mais um passo em direção ao realismo visual

Um CAVE (Cave AutomaticVisualizationEnvironment) é uma sala imersiva cujas paredes, piso e teto são utilizados para exibir uma cena em 3D e à escala 1:1. É complementar aos dispositivos baseados em capacetes de realidade virtual também implementados no Renault Group. O CAVE criado em 2014 chama-se IRIS (Immersive Room & Interactive System). Esta ferramenta de visualização 3D imersiva permite observar e interagir com um veículo totalmente virtual, o «gémeo virtual» do futuro automóvel. O utilizador, colocado no interior ou no exterior de um automóvel virtual, está equipado com óculos com sensores, que permitem que a imagem exibida à escala 1 acompanhe os seus movimentos da cabeça. As imagens são atualizadas em tempo real para garantir uma imersão total. O IRIS é utilizado, entre outras coisas, para validar a arquitetura do veículo (campo de visão através do para-brisas, etc.), ou ainda a qualidade percebida no interior e no exterior do veículo.

Este tipo de ferramenta também foi implementado no centro de engenharia na Roménia (RTR), para a marca Dacia.

2023: ROADS surge como o simulador mais avançado do mundo

Único no seu género, o ROADS (Renault Operational Advanced Driving Simulator) é o simulador mais avançado do mundo. Inaugurado em 2023, está instalado num edifício de 2 300 m², também batizado de ROADS.

Este simulador possui características impressionantes: aceleração até 1 G na direção lateral e longitudinal, deslocamento sobre carris de 25 metros x 25 metros (cerca de 10 vezes a área de manobra do ULTIMATE), velocidade de deslocamento de 9 m/s, tempo de resposta inferior a 30 milissegundos (contra 250 ms no ULTIMATE), sistema de projeção no interior da cúpula composto por 15 videoprojetores de 2,5K para gerar uma imagem de alta definição a 360°, tanto em 2D como em 3D.

Para reforçar a sensação futurista desta instalação, o acesso ao interior da cúpula é feito através de uma passarela fechada, situada a 4 metros de altura. O condutor avança em direção ao centro do simulador sem nunca ver o seu mecanismo, o que permite mergulhá-lo melhor no exercício, dando-lhe a sensação de estar numa situação real de condução. O cockpit do veículo colocado na cúpula pode ser alterado para garantir uma boa coerência entre este habitáculo físico e o veículo digital que está a ser avaliado.

Em comparação com as gerações anteriores de simuladores, o ROADS permite hoje avaliar sistemas de assistência à condução em condições extremas (travagem de emergência, sistema de controlo de trajetória, etc.) e o comportamento em estrada dos futuros veículos com total segurança. Em suma, o ROADS permite ir mais longe em todas as avaliações dos futuros modelos da gama, passando para uma nova dimensão: mais precisão, mais rapidez e, acima de tudo, mais imersão.