Una piattaforma di test drive virtuale per lo sviluppo di sistemi di guida autonomi

MSC Software Corporation, parte della divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon, ha sviluppato VTD Adams-ready, che combina la simulazione con test drive virtuali alla dinamica veicolo per accelerare lo sviluppo della prossima generazione di sistemi di guida assistita avanzati (Advanced Driver Assistance Systems – ADAS).

I veicoli possono già leggere i segnali stradali o rilevare il traffico, ma queste funzioni ADAS di seconda generazione evolute (2+) dipendono da una avanzata “fusione” dei sensori, cioè da quel processo di utilizzo simultaneo dei dati provenienti da più sensori fino alla quasi certezza, in modo che i sistemi elettronici possano prendere decisioni sicure. Allo stesso tempo, i futuri algoritmi di guida autonoma richiedono dati sia per identificarne i modelli che per il loro addestramento. VTD Adams-ready accelera lo sviluppo simulando come si comporterà un veicolo, e i relativi sensori, in ambienti stradali complessi.

Utilizzando il software di simulazione Adams, le case automobilistiche hanno già validato i loro modelli di dinamica del veicolo con prove su strada per capire i movimenti e la maneggevolezza del veicolo stesso. Grazie ad un’interfaccia aperta, è ora possibile “guidare” questi veicoli in un ambiente stradale simulato fornito dalla piattaforma di test drive virtuale (VTD).

I sistemi ADAS devono proteggere le persone, anche in circostanze estreme, in funzione dei limiti fisici del veicolo. VTD Adams-ready simula i movimenti di un veicolo in base alle condizioni della strada (pendenza, attrito…) per determinarne il comportamento (sbandamento, rollio…) e valutare così la migliore linea di azione (cambiare traiettoria, frenare…).

Luca Castignani, Automotive Strategist di MSC Software, ha commentato: “La simulazione deve essere accurata al centimetro, non al metro, perché una frazione di secondo fa la differenza nelle circostanze più complesse. Con VTD Adams-ready, abbiamo unito lo sviluppo del software e l’ingegneria automobilistica in modo che l’industria possa passare da ‘cosa deve fare il veicolo?’ a ‘può il veicolo far fronte a questo comando?’ e sviluppare la prossima generazione di veicoli sicuri”

I sistemi ADAS si basano su informazioni precise provenienti da telecamere, RADAR, LiDAR, navigazione satellitare, ecc… per prendere decisioni critiche in materia di sicurezza. Ora è possibile identificare i punti ciechi causati dalla dinamica del veicolo su strada per determinare su quali sensori fare affidamento e quando. Ad esempio, garantire che un’auto che attraversa un dosso sia in grado di percepire un pedone, anche se le vibrazioni della telecamera ne impediscono il tracciamento.

Le principali aziende produttrici di veicoli possono valutare il funzionamento dei sensori quando vengono sottoposti a vibrazioni o a cambiamenti di orientamento, in modo da poter sviluppare in modo economico la “fusione” dei sensori tra una prova su strada e l’altra. Luca Castignani, Automotive Strategist di MSC Software, ha spiegato: “La percezione di una telecamera montata sulla cabina di un camion può cambiare significativamente rispetto alle misurazioni radar durante una manovra di frenata: ma allora quanto è vicina l’auto che precede? Noi siamo ora in grado di permettere agli ingegneri ADAS di sviluppare casi di prova robusti come questo per migliorare la fiducia nelle decisioni che prendono e sviluppare una integrazione dei sensori più accurata”

I modelli Adams possono ora essere utilizzati direttamente in VTD 2019.1 utilizzando l’interfaccia Functional Mock-up Interface (FMI), con una configurazione flessibile per simulare qualsiasi tipo di veicolo, compresi autocarri con più di 4 ruote e rimorchi. VTD garantisce la sincronicità con l’affidabile simulazione Adams in real time o più. Le aziende ora possono, utilizzando un’interfaccia aperta, aggiungere il loro “driver-in-the-loop”, la loro AI, in VTD e quindi testare e addestrare i loro algoritmi di guida autonoma in una simulazione più accurata, più ricca di informazioni.

VTD 2019.1 supporta gli standard di interoperabilità OpenDRIVE 1.5 e OpenSCENARIO 0.9 e dispone di una simulazione LiDAR potenziata con un raytracing più accurato e accelerato attraverso l’uso della GPU e la capacità di simulare l’interazione con la i superficie. È disponibile per Red Hat Linux 7.3, con l’opzione della containerizzazione Docker dei moduli per facilitare l’integrazione di VTD negli ambienti di test virtuali dei clienti e una distribuzione semplificata per infrastrutture in cloud oppure on-premise.

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