Cảm giác của người lái xe càng giống với thực tế bao nhiêu thì kết quả mô phỏng càng chính xác bấy nhiêu, đây là kết quả tất yếu khi bạn thực hiện mô phỏng lái xe bằng thực tế ảo (VR). Con người có 5 giác quan: thị giác, thính giác, vị giác, khứu giác và xúc giác, và việc tái hiện cảm giác trong mô phỏng đến tất cả các giác quan là không hề dễ dàng.

Thị giác khi lái xe có thể tái tạo thông qua mô phỏng thực tế ảo (VR) 3D. Đối với thính giác, chúng ta có thể sử dụng hệ thống âm thanh. Việc lái xe không sử dụng vị giác và khứu giác, nhưng người lái xe sẽ cần cảm nhận sự cân bằng để nắm bắt được chuyển động của xe.

Giờ đây, công nghệ tiên tiến, nền tảng chuyển động (motion platform) được tạo ra cho phép người lái xe cảm nhận và giao tiếp. Nền tảng chuyển động không quá quan trọng khi bạn giải quyết đề bài đơn giản, vì trong đó chuyển động của xe không thay đổi nhiều.

Để tái tạo nhận thức về chuyển động cho người lái xe, cần phải đánh lừa các giác quan của con người. Sự cân bằng có thể được tích hợp từ một số nguồn thông tin. Ba ống bán nguyệt của tai trong (ống bán nguyệt trước, ống bán nguyệt sau và ống bán nguyên bên) cảm nhận được gia tốc quay 3 chiều, trong khi đó các cơ quan khác của tai (túi hình bầu dục và hình cầu) cảm nhận được gia tốc tuyến tính theo phương ngang và dọc.

Vì chuyển động được ghi lại chính xác theo ba chiều nên nền tảng chuyển động cũng phải tái tạo chuyển động ba chiều. Để đáp ứng đầy đủ các chuyển động này gồm chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến tuyến tính, cần có 2 x 3 trục = 6 bậc tự do (DOF). Tuy nhiên, nền tảng chuyển động cũng không thể tái tạo hoàn toàn chuyển động thực tế của xe vì nó hoạt động trong một phạm vi hạn chế so với xe thực tế. Chuyển động không được hiểu theo số lượng chuyển động hoặc tốc độ, mà chủ yếu được cảm nhận theo gia tốc. Do đó, nền tảng chuyển động được thiết kế và điều khiển để tái tạo khả năng tăng tốc.

Các kỹ thuật cơ bản sau đây được sử dụng để tái tạo chuyển động.
Cấu hình phần cứng 6 DOF điển hình là sự kết hợp của nhiều bộ truyền động bên dưới buồng lái. Trong cấu hình này, buồng lái di chuyển và xoay theo mọi hướng từ một điểm trung tâm nhất định. Khoảng cách di chuyển tối đa từ điểm tâm là giới hạn của chuyển động và vì vậy nó không thể di chuyển liên tục trong một thời gian dài.

▲Hướng dẫn thuật ngữ

▲Nền tảng 6DOF

3 giải pháp được ứng dụng để giải quyết hạn chế này:

1. Ưu tiên tái tạo gia tốc tần số cao của xe
2. Buồng lái được di chuyển trở lại trung tâm với tốc độ mà người lái không nhận ra để tái tạo lần tăng tốc tiếp theo (washout).
3. Nghiêng buồng lái để tái tạo gia tốc ngang trong thời gian dài với trọng lực tự nhiên. Phương pháp này có thể tái tạo Surge và Sway ở một mức độ nào đó trên nền tảng chuyển động 3DOF (Yaw, Pitch, Heave).

Trên các thiết bị mô phỏng lớn, việc di chuyển phần cứng ở cấu hình 6DOF trên đường ray ngang bằng bảng X và Y sẽ cải thiện khả năng tăng tốc dài theo chiều ngang. Ngoài ra, bàn Yaw có thể được sử dụng để xoay buồng lái theo chiều ngang nhằm tái tạo cảm giác về độ cong của xe.

Thông qua tùy chọn này, phần mềm UC-win/Road có thể liên kết với nền tảng chuyển động được sản xuất OEM bởi INNOSIMULATION. Trong quá trình phát triển mối liên kết, cần phải cải tiến phần mềm. Để tái tạo chuyển động hiệu suất cao, chúng tôi đã sử dụng mô hình động học của xe từ INNOSIMULATION và bộ lọc washout để kiểm soát hành vi của nền tảng. Có sẵn một mô hình chuyển động của xe với CarSim được phát triển bởi Mechanical Simulation Corporation.

Để ngăn chuyển động không liên tục của nền tảng chuyển động, vị trí của nền tảng được kiểm soát với tốc độ trên 100 Hz. Việc điều khiển nền tảng được thực hiện cùng lúc với việc tính toán chuyển động của xe, và chuyển động có thể được tái tạo một cách liên tục.

Ngoài ra, một hệ thống an toàn bốn lớp đã được xây dựng để đảm bảo an toàn cho phần cứng và cho người dùng.

1. Khi UC-win/Road xuất tín hiệu đầu ra ra lệnh chuyển động đối với nền tảng chuyển động, các tín hiệu này đi qua một bộ lọc để đảm bảo chúng không vượt quá phạm vi di chuyển và tăng/ giảm tốc an toàn.
2. Hệ thống tương tự cũng xác nhận chắc chắn tín hiệu ra lệnh chuyển động an toàn cũng được trang bị trên thiết bị phần cứng.
3. Kiểm tra tín hiệu lệnh được gửi đến chính bộ truyền động và nếu có vấn đề, có thể buộc dừng chuyển động của bộ truyền động.
4. Nút dừng khẩn cấp cho phép dừng hoạt động của thiết bị.