電腦科技改變了工程學，無庸置疑。而對於指標性的汽車工業而言，各大汽車公司投入無以計數的電腦資源來協助新車的開發，亦早已不是新聞。但到底電腦科技對於汽車產品開發的過程能有什麼樣的影響，受限於汽車公司對於商業機密的保護，過去一直無緣一窺堂奧。而在 2010 年，受到 Mercedes-Benz 的邀請，參加其 TecDay 的參訪行程，才讓小亮對於電腦科技在汽車設計發展中所扮演的角色，有了更鮮明的體認。

參訪的第 1 站，來到位於 Sindelfingen 的工業區，在 Mercedes-Benz 為數眾多的廠房及辦公園區中，樹立了 1 棟標示為 Fahrsimulatoren 64 的建築。挑高的屋頂與素淨的外牆，看起來週邊的廠房並沒有太多的不同。

事實上，這棟於 2010 年落成的建築，是 Mercedes-Benz 的 Driving Simulation Center 駕駛模擬中心，擔負著未來 Mercedes-Benz 產品設定品質把關的重要工作。

Mercedes-Benz 的 Driving Simulation Center 位於 Sindelfingen 的園區內，在 Mercedes-Benz 總部以及 Mercedes-Benz Museum 西南西方約 25 公里。

數位原型技術：降低風險、節省成本、加速研發

一輛汽車產品的誕生，就物質的角度來看，就是將大量的零配件組裝而成。但是對於汽車產品乘坐舒適性的良窳與操控性能的表現，卻是在設計階段就已經決定了一切。為了能打造一輛具有競爭力的產品，傳統上的汽車公司必須在量產前打造大量的原型車，藉由各種不同設定的排列組合，從中挑選最佳的結果，做為量產的產品。

可想而知，汽車組成的零組件數量如此的龐大，各種參數組合極多，若要完整測試，原型產品的數量勢必很大，不但需要高額的成本，整個測試的時間亦是耗日曠時。而測試用的新車，往往搭載了許多全新的發明與設計，這些未成熟的新技術，在實際上路測試時，其可靠度與耐用度均是極大的問題，若在測試的過程之中發生錯誤，更可能造成測試人員的生命危險，其無法估計的風險，亦成為新車與新技術開發的過程之中極難控制的變數。

在沒有數位技術前，新車與新配備推出前，都需要以測試車輛進行實地測試，不但曠日費時，風險亦高。

而電腦科技的導入，讓汽車公司找到一項強而有力的工具。除了導入各式的電腦輔助設計工具外，各式的模擬輔助工具更是大大改變了汽車公司工程部門的運作，從廠房中生產線的建置與最佳化，引擎與車體開發的設計模擬，底盤設定的最佳化等，每一個環節都能在電腦中先行建立 digital prototype 數位原型，並配合內部的程式及模擬器進行運轉的模擬，在虛擬世界中找到最佳的設定，並排除設計時所發生的錯誤，再行進行實體的建置與生產，除能大幅縮短開發設計的時程，更能減少錯誤與不適當的問題，減少資源的浪費。而更重要的是，在測試人員的生命安全，亦獲得了更高的保障。

數位化工具改變了汽車工程學的面貌。現行 C-Class 的設計階段便利用數位原型進行空氣力學、撞擊測試等模擬分析，大幅提高研發的效率。

Mercedes-Benz 於 1985 打造第 1 組駕駛模擬器

而長期站在高級汽車市場領導地位的 Mercedes-Benz，自然是其中的翹楚。早在 1985 年，Mercedes-Benz 位於柏林的研究中心，便建置了由 Mercedes-Benz 工程團隊所自行開發的第 1 套汽車駕駛模擬器，以執行車輛設計研發的工作，讓 Mercedes-Benz 在模擬器應用技術，在在汽車產業中位於執牛耳的地位。

Mercedes-Benz 在電腦科技普及的初期，便已自行打造第 1 組駕駛模擬器，讓其模擬器的應用技術，執業界之牛耳。

而 25 年的時間之中，電腦模擬技術的不斷演進，已經成為全球汽車公司科技實力的重要指標，對於加速車型的開發以及產品設定與安全設計上，更扮演的關鍵的角色。而為了確保在汽車市場的競爭力，Mercedes-Benz 更在 2010 年在 Sindelfingen 園區內，新建最新的駕駛模擬中心，藉由拉近模擬中心與研發部門的距離，提升研發部門與實驗部門間的溝通與合作效率，以提升研發的效率。

全球最新的模擬器，加速度可達 1G

走進這座像是機棚的挑高的廠房中，每一位與會的媒體無不被眼前設備的巨大所震憾。在 4 條閃亮的鋼軌上，架著 1 個三角形的移動平臺，而透過 6 支大尺碼的油壓缸，其上支撐著一個巨大的圓缽形巨大的物體，以霧黑的烤漆塗裝，外表樸素，僅以最新的企業識別字體，噴塗著 Mercedes-Benz 的品牌於其上。

這便是 Mercedes-Benz 耗費鉅資所全新打造的動態駕駛模擬器

Mercedes-Benz 最新的動態駕駛模擬器，上方的黑色缽形本體內，可以容納各式乘用車與商用車的車廂，以進行各式不同的模擬實驗。

Ludger Dragon 博士是 Mercedes-Benz 操控性能模擬與分析資深經理，負責駕駛模擬中心的運作。

Mercedes-Benz 負責操控性能模擬與分析的資深經理 Ludger Dragon 博士向我們介紹，這套系統是全世界最為先進的動態駕駛模擬器。其上的圓缽形本體，直徑達 7.5 公尺，讓 Mercedes-Benz 的工程師能輕易放進所有的乘用車產品以及大型貨車的駕駛艙，以便能進行各式的模擬測試。

而下方的 6 支油壓缸，除了支撐缽體之外，利用油壓系統的運作，可以獨立進行斜向的伸縮，因而能讓圓缽體模擬出俯仰、側傾以及旋轉等動作，搭配伸縮的力道與速度，重現車輛在操駕時所產生的各種動態變化。

動態模擬器由 6 支斜向的油壓缸所支撐，以產生各個方向的運動。而要進入模擬器，需由控制室以空橋進入。

但整組動態模擬器中最為關鍵的部份，在於下方那三角形相對細小的滑床。為滿足新世代產品高性能化的趨勢，全新的動態模擬器能產生高達 1G 的加速度效果，而滑床的移動最高更可以達到每小時 36 公里的速度，而滑動行程可以達到 12.5 公尺，讓其能模擬各種激烈操控的狀況，甚至是全油門衝刺以及高速緊急剎車等狀態，滿足各式高性能車款開發的需求。Mercedes-Benz 的人員表示，這是目前全球能產生加速度最高的動態駕駛模擬器。

動態模擬器以滑床架在精密的滑軌上，可滑動距離為 12.5 公尺，兩側並有減速緩衝機構。而滑床是以氣壓懸浮方式搭配線性馬達，以低摩擦高動力的方式，達成高性能模擬的任務。

相當於 2 倍 ICE 的驅動力，以能量回收系統實現綠色企業理念

而高速的祕密，便是在這組精密設計的滑床。為能讓能量有效利用，減少不必要的摩擦，整組滑床是以氣壓懸浮的方式，飄浮在滑軌上，讓滑床與滑軌沒有直接接觸，降低摩擦的阻力。而滑床的移動則是以與磁浮列車相同的線性馬達驅動，利用直線排列電磁鐵磁力的變化，驅動滑床在滑軌上高速的前後移動，以帶動上方的缽體，提供缽內車輛真實移動的速度感，達成動態模擬的效果。據實驗室人員表示，整個線性馬達所產生的驅動力，最大可以達到 22 萬牛頓，約 2.2 萬公斤重，相當於 2 列德國高速鐵路 ICE 的驅動力，因而得以將巨大的動態模擬器與內部的實車，推動至相當於 1 倍重力加速度的 10 m/s²。

而這套全新的模擬器，在設計時更結合了綠色節能的概念，以實現 Mercedes-Benz 品牌走向綠色企業的理念。當模擬器需要減速時，系統會自動將減速所降低的動態轉換為電能，上傳至 Singelfingen 的供電網路，以達成節能環保的目的。

動態模擬器的線性馬達驅動力相當於 2 列 ICE。

介紹至此，與會的記者無不躍躍欲試。但由於參與的媒體眾多，試駕體驗的過程便由各國媒體分組進行。而臺灣媒體正好排在最後一組體驗。而在動態模擬器體驗前，臺灣媒體則先行參觀中心內的其他實驗室。

在數位世界完成前期的測試

Mercedes-Benz 模擬中心共有 5 個不同的模擬器，均採用 Mercedes-Benz 累積數十年的研究數據所開發出來的數位虛擬平臺，進行各種不同功能的模擬，以便讓各種不同的工程團隊，能同時進行，提升研發的速度。

在 Mercedes-Benz 的數位虛擬平臺中，主要包含了數位虛擬車輛系統以及數位虛擬道路系統，數位虛擬車輛系統已建置好車輛的模型，工程師能透過參數的調整，在虛擬平臺上，重現各式各樣產品。而數位虛擬道路則是由數十年累積下來的道路測試資料所形成的資料庫為基礎，在數位平臺上重現各式的用車環境，除了包含都會區與郊區之外，包含氣候變化、自然環境、光源變化、行人、週遭車輛等，都在虛擬平臺上一一呈現，讓工程師能在平臺上建置各式可能的用車環境，供虛擬車輛在其中行駛，透過虛擬平臺，觀察所設定車輛模型在各式使用環境下的狀況，以驗證所開發產品功能是否符合預期，或是找出修改的關鍵，以調整出最具潛力的設定。

Mercedes-Benz 將車輛與道路分別建立數位模型，讓其能在虛擬世界中進行各式不同組合的測試，節省開發時間與成本。

為求逼真，在各個模擬實驗室中，大多放置 1 輛 Mercedes-Benz 旗下產品的實車做為模擬器。除了前方以環繞式的螢幕，模擬行車時前方景象外，在車室內外的後視鏡部份亦均安裝了適當尺寸的液晶顯示器，與虛擬平臺相連，透過虛擬車輛與虛擬道路 2 套系統的交互運算，計算出駕駛人所應於後視鏡中所看見的對應景物，讓試駕者坐進車內便能擁有身歷其境的駕駛體驗，讓其能更接近實際駕駛時的感受，提升實驗資訊的效度。

為求擬真，模擬實驗室多以 Mercedes-Benz 實車作為測試平臺，而前方視野與後視鏡則以顯示器取代，以將數位環境對映於真實位置。

安全試用各種輔助系統

所參觀的第 1 個實驗室是輔助系統模擬器實驗室，專門負責測試各式的安全配備。透過車上控制系統的展示，試駕者可以體驗嚐試 Distronic Plus、Pre-Safe Brake、Active Lane Keeping Assist、Active Blind Spot Assist、Attention Assist 等安全系統。

同樣是安全輔助系統的測試，模擬器透過系統安排路障即可試用 Pre-Safe Brake 的功能，而無需特地安排環境，以實車進行高風險測試。(下圖為臺灣賓士 2010 年所舉辦安全駕訓營，在 ARTC 開闊的專業場地，在教練的指導下，讓學員體驗安全系統的功能及極限狀況下的應對方式。)

在系統啟動後，虛擬道路系統會依系統工程師所指示進入各種預設的環境，試駕者依平日駕駛習慣操駕車輛，踩下油門，時速表會轉動，照樣傳來引擎運轉的聲音，窗外與後視鏡的景物亦隨著車速而流逝，甚至加速與減速時，懸載系統亦會前後俯仰。除了車子還是原地不動之外，其他就與開車無異。

此時左側後視鏡的 Blind Spot 警示燈亮起，原來是系統安排了車輛從盲點駛近，而安全系統亦在計算後準確地亮起警示燈，讓試駕者了解系統運作的方式。

透過系統安排，可以自由而安全地設定各種路況，以測試或體驗安全系統的表現。

而透過系統的安排，試駕者亦能體驗 Attention Assist 端出的提神咖啡杯、Adaptive Headlight Assist 在曠野中會車自動切換近燈的功能。甚至在半路中跳出 1 個紅色障礙物，強迫中獎地讓試駕者了解 Pre-Safe 系統如何在撞擊發生前主動減速的表現。讓試駕者能在完全無風險的狀況下，體驗與驗證各種安全系統的運作狀況。

預防長時間疲勞行駛的 Attention Assist 以及對向來車自動改變頭燈照明的 Adaptive Headlight Assist 功能，在模擬器中均能輕鬆進行測試。

尋找最適當的隔音設定

而聲響實驗室則是用來模擬行車時噪音的實驗室。對於高級車市場的消費者而言，車輛上的噪音隔絕功能十分的重要。要打造一輛完全安靜的車輛並不可能，而且不切實際，因為人類習慣具有環境噪音的生活，完全安靜的環境反而容易造成心理上的壓力與焦慮。但是各種不同的音頻對於不同的消費者而言有著不同的感受，如何能找一般大眾最舒服的環境，如何在對的地方使用吸音材料，有效率的打造出舒適的車內聲響環境，便是這個實驗室最主要的任務。

聲響實驗室以 A-Class 為測試環境，並裝上 4.1 聲道，以在車室內重現各式不同的聲響效果。

為達成模擬效果，Mercedes-Benz 的工程師為其安裝上 4.1 聲道的喇叭系統，以駕駛座為中心進行音場的設定，以力求逼真。在體驗的過程中，Mercedes-Benz 的工程師輪流換上了汽油引擎與柴油引擎的聲音設定，甚至是跑車、V8、V12 等不同的引擎，隨著油門的踩下，除了四週的景色隨速度的提升而向後流逝外，車室內亦能聽到彷若真車的引擎聲浪，隨著油門的起伏而高低變化，而工程師亦不斷切換不同的道路設定，讓試駕者能體驗不同的環境下輪胎噪音的不同。

聲響實驗室的人員透過電腦系統，控制虛擬道路環境與引擎、道路之間的搭配。

據實驗室內員表示，Mercedes-Benz 進行噪音模擬測試已有超過 20 年的時間，完整而豐富的資料庫，正是讓 Mercedes-Benz 的各式產品，均能調校出讓消費者舒適滿意聲響環境的關鍵。

連墊片都已建檔的完整數位資料庫

而走進第 3 個實驗室，則宛若一個小型的電影院，室內燈光昏暗，正中央僅有 1 排 2 張座椅，前方則為一個巨大的投影屏幕。但體驗的人員坐上座椅扣上安全帶後，一切變得不同。

座椅四週的樓板向外翻起，座椅向上升起，原來這裡一樣架設了一組小型的 6 軸移動模擬器，但其主要的功能是針對乘坐的舒適性進行調校。

乘坐模擬器四週的地板以電動方式啟閉，不但能確保安全，噱頭亦十足。

原廠人員以近期發表的第 2 代 CLS 數位虛擬車輛進行展示。第 1 次的體驗先以計劃初期的設定，讓虛擬車輛以不同速度行駛於依美國洛杉磯市區真實道路、廠區內測試道路與廠區附近 autobahn 所建立的虛擬道路上。很明顯地，隨著道路鋪面破裂突起或是標線起伏，乘坐的舒適性並不悅人，彷若是改裝車的調性，並不符合 Mercedes-Benz 對於 CLS 的產品訴求。

據原廠人員表示，在 Mercedes-Benz 的數位虛擬系統中，對於車輛所會使用到的每一個零組件都已建置好數位模型，因此當為數位原型車更換上不同的零組件時，小到底盤的襯墊，大至彈簧減震筒等，都能真實反應在數位原型車的試乘表現中，因此在乘坐模擬器的協助下，CLS 的開發人員得以快速對底盤零組件的設定進行調整，找到最佳的設定。

乘坐實驗室可以實境或是動畫方式，呈現試駕路線，而座椅會依所使用數位原型與數位道路模擬路感，讓工程師對設定效果有更明確的感受。

模擬器亦於此時換上最終版的數位原型車，再次行駛於同樣的道路上，很明顯得，對於路面的瑕玼，底盤能更有效的吸收，維持乘坐的舒適性，而在各種速度下的平穩，亦維持一致的表現，令人印象深刻。

雙胞胎模擬器，一動一靜提高效率

而第 4 個實驗室則是靜態駕駛實驗室。所使用的系統，完全與動態駕駛模擬器相同，差別僅在實體移動的結構。靜態駕駛實驗室的存在，讓各個計劃的人員在實際上動態駕駛模擬器前，能先行試驗除錯，以避免動態模擬器的浪費，提高研發的效率。

駕駛模擬中心除動態模擬器，另設置一套完全相同的靜態系統，以便進行前置作業，提高效率。

而最後，最重要的動態駕駛實驗室終於到來。

Mercedes-Benz Museum 動態體驗再升級

對於 Mercedes-Benz 對於動態駕駛模擬器設定與調校功力，小亮一點都不懷疑。Mercedes-Benz Museum 內戰功彪炳的各式歷年賽車旁，Mercedes-Benz 亦設置了 2 部動態體驗機，利用體驗機模擬車輛各式動態的方式，讓觀者隨著影片中視角的變化前後俯仰、左右晃動。動態控制與影片剪輯控制之精確，讓觀者宛若隨著 Mercedes-Benz 歷代冠軍車手的腳步，親自見證 Mercedes-Benz 光榮的冠軍歷史。精采的演出，讓觀者每每發出讚歎，值回票價。而這次所體驗的，除了 6 組油壓缸的模擬之外，還加上採用線性馬達的高速氣壓懸浮平臺，完全不同層次的設備與規模，更讓人期待。

Mercedes-Benz Museum 內的動態體驗機，規劃十分完美，若時間允許，建議可以自費體驗。

為了進入高高在上的動態模擬器，臺灣媒體一行人走過宛如機場空橋般的通道進入缽體。其中停放著一輛 C-Class 的實車，而圓形的缽體週圍則是 360 度的環場投影，讓試駕人員能融入完整的虛擬環境中。而當乘員全部坐定，扣好安全帶，關上艙門、收起空橋後，精采的試駕行程就此展開。

由於有 360 度環景畫面，動態模擬器的主控室有可觀的顯示器陣列以監控全局。而穿過主控室後的空橋，便能進入動態模擬器。

Mercedes-Benz 僅簡單安排在筆直的雙線道路上，用定速系統以不同的速度進行繞錐與車道變換的動作，並同樣以初期與最終版的 CLS 數位原型設定進行比較。有著乘坐模擬器的比較，在試駕前其實就可以預期 CLS 初期版在繞錐及切換車道時，車尾容易外滑，而最終版則能較安定地依循駕駛設定的路線平穩前進。但是動態模擬器令人驚豔的是，其擬真的程度讓小亮與另一位已經入行超過 10 年的團員，同聲發出讚歎，因為，與真實試車的經驗相當的接近。

為能有虛擬實景的效果，環景投影的景物也經過設計。而媒體體驗的過程則以基本的繞錐與車道變換為主。

透過電腦系統的高速運算，動態模擬器以每秒 1,000 次的頻率，微調著每個致動器的控制，讓模擬器能夠精確重現實車行駛的狀況。雖然在側滑的表現上，與實際上略帶波動的狀況略有出入，而因為輪胎沒有實際轉動，踏板及座椅的回饋仍有差異，但是在其他各式的激烈操控下，包含全油門起步、高速全力剎停，模擬器透過本體的俯仰與滑床的加減速，相當精確地重現了車頭上揚下沈以及乘員的貼背與前衝，甚至壓到錐筒時，方向盤與車體亦會做出精確的回應，市場上所能找到的任何體感式機臺，不論評價再怎麼高，在動態模擬器之前，雲泥立判。

如此精采的設備，讓試駕一行人愛不釋手，在安全無虞的狀況之下，盡情地體驗各式激烈的操駕動作，而動態模擬器亦沒有讓我們有任何一次的失望。

在完成 5 個實驗室的巡禮之後，對於 Mercedes-Benz 的科技實力留下了深刻的印象。但真的值得做出如此巨大的投資嗎？

數位原型及市場調查，雙重功效

Mercedes-Benz 表示，不論數位模擬技術如何精進，仍無法取代實車測試。但以研發任務為主的模擬器，以真實景物大小重現現實生活景物，提供真實駕駛狀況相同的環境，讓試駕者能以接近真實用車狀況的方式絕對安全地進行試驗，讓研發的風險大幅降低。而透過數位原型資料庫與模擬器的搭配，將能在初期快速、安全、有效率的開發出成熟的原型，大幅降低實車原型的成本，縮短開發時間，提高市場的競爭力。而現行的 C-Class，便是第 1 輛以數位原型方式開發出來的產品，而從市場上的反應，便可以看出這個模式的成功。

C-Class 與 BAS 系統的誕生，是數位原型系統與駕駛模擬中心價值的證明。

此外，模擬中心在測試時會記錄下所有可能蒐集的數據，以真實呈現駕駛人的反應，而更能從其中找出改善產品的契機。Mercedes-Benz 工程師在多年前發現，許多試駕者在模擬器上發現路況時，都能及時反應，踩踏剎車踏板，但踩踏的力道卻是有所不足，讓車輛並無法達到最佳的制動效果，增加行車的風險。工程師因而針對這樣的問題進行研究，而開發出 BAS 剎車力道輔助系統，並成為 Mercedes-Benz 旗下所有車種的標準配備，甚至擴展至其他的品牌。不但讓消費者用車安全提升，亦證實模擬系統的價值。

而面對 21 世紀更為高標準的市場需求，模擬中心只是 Mercedes-Benz 科技實力提升的開端。Mercedes-Benz 表示，在 2010 年至 2012 年之間，Mercedes-Benz 將投入 1.6 億歐元的經費擴展提升研發設備，除已落成啟用的駕駛模擬中心外，還將有全新的風洞以及氣候實驗室，以提供更好、更安全、更節能的產品。