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GIUGNO-LUGLIO 2018 AUTOMAZIONE OGGI 407 98 AO SIMULAZIONE Shawn Carpenter e soluzioni di guida autonoma richiedono la continua evoluzione dei sensori a bordo dei veicoli, che rappresentano ‘gli occhi e le orecchie’ del sistema di controllo, in grado di percepire le caratteristiche operative del veicolo stesso e dell’ambiente in cui esso si muove. I sensori ‘alimentano’ i sistemi di controllo con i dati re- lativi allo status attuale del veicolo e all’eventuale evo- luzione dell’ambiente che lo circonda: funzionamento e sicurezza dipendono entrambi dalla precisione di questi sistemi. Esistono quattro classi principali di sen- sori veicolari, che forniscono i più importanti dati sen- soriali ambientali a un veicolo autonomo: telecamere a spettro visivo, dispositivi laser-ranging (lidar), sensori a ultrasuoni e sensori radio frequency ranging (radar). L’automotive radar utilizza frequenze con lunghezze d’onda millimetriche per il rilevamento a lungo raggio di oggetti e ostacoli, così come per tracciare la velocità e la direzione dei vari attori ‘in scena’, ovvero pedoni, altri veicoli, guardrail ecc., nell’ambiente circostante il veicolo. Sono tre le classi di radar tipicamente impiegate nei sistemi di sicu- rezza attiva per automobili: - tare le funzionalità di parcheggio assistito; - colo, eseguire il rilevamento di punti ciechi, osservare il cambio di corsia di altri veicoli ed evitare collisioni laterali o negli angoli; ! " I radar automobilistici di oggi integrano una tecnologia che 20 anni fa poteva essere reperita solo nei laboratori di ricerca avanzata del # " ö $ % possano ottenere i massimi benefici da questa tecnologia, tra cui chip-level integration, miniaturizzazione di package e sensori, nu- mero inferiore di parti, minor consumo energetico e prestazioni più elevate, devono utilizzare modellazione e simu- lazione inmodo ottimale per soddisfare i ritmi frenetici imposti dal time-to- market dello sviluppo e requisiti di performance davvero impegnativi. La simulazione radar può essere impie- gata per progettare singoli componenti (antenna e array), sviluppare un sistema (comprese installazioni radar e veicolo) o perfino progettare un prototipo digi- tale: un sistema virtuale di sistemi radar multipli, il veicolo stesso e l’ambiente circostante. L I sistemi radar forniscono importanti input ai sensori per garantire un’operatività sicura e affidabile dei veicoli autonomi. Garantire che questi sistemi funzionino senza interferenze, coprano le aree desiderate, non incorrano in problematiche di installazione e forniscano accurati input al sistema di controllo richiede l’utilizzo di una simulazione avanzata I ‘4 sensi’ della guida autonoma Un radar realizzato con un array di antenne viene installato su una fascia automobilistica (a sinistra), mentre Ansys Hfss SBR+ solver viene utilizzato per modellizzare le interazioni dovute all’installazione. La simulazione a elementi finiti Hfss per il sistema di antenne del sensore radar èmostrata nella corretta posizione di installazione e un sottoinsieme di raggi impiegato dalla simulazione Hfss SBR+ vienemostrato con un angolo di uscita di 80 gradi