成都 ADAS MIL SIL 測試與演示實驗室的效果圖

如何做好現(xiàn)在與未來交匯之地：打造汽車的未來


作為中國西部一座擁有1600萬人口的城市，成都充滿了創(chuàng)新。當(dāng)成都市政府決定建立一個電動和自主駕駛汽車中心時，他們向西門子尋求支持，因此雙方共同啟動了這一大型項目，旨在將該地區(qū)的創(chuàng)新、科技和汽車產(chǎn)業(yè)提升到一個全新水平。

該工程中心會直接將技術(shù)引入到汽車行業(yè)。參觀者可以看到綜合性工程解決方案，親身體驗西門子提供的服務(wù)。多學(xué)科提供了客戶可以立即在自己的開發(fā)項目中部署的實際示例。

西門子不僅幫助建立最先進的設(shè)施，而且還會派遣工程師和專家為企業(yè)提供支持。

該博客系列將專注于成都AV/EV 工程中心的各個方面，向大家簡單介紹先進解決方案如何幫助建造下一代車輛。成都確實是汽車行業(yè)的現(xiàn)在與未來交匯之地。

在該博客中，我們將討論先進駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)以及各個配套實驗室。

ADAS和演示工具

有三個演示工具用于支持開發(fā)和測試自主駕駛系統(tǒng)。演示工具的主要目的是徹底仿真和測試ADAS控制器。這些演示工具分別是：

·  硬件在環(huán)(HiL) ---- 用于在快速建模環(huán)境中測試 ADAS 控制器

·  硬件在環(huán)(HiL) ---- 用于最終產(chǎn)品在測試環(huán)境中測試ADAS控制器

·  汽車硬件 在環(huán)(VIL) --- 用于使用實際車輛測試ADAS產(chǎn)品

HiL快速建模

在開發(fā)的早期階段，快速建模環(huán)境解決方案起到重要作用。該解決方案用于根據(jù)大量仿真情景測試一個控制器的關(guān)鍵算法。

比如，通過使用一個快速建模環(huán)境，一個真實車輛攝像頭可以查看屏幕上運行的一個虛擬世界。隨著屏幕仿真道路，攝像頭會將圖像發(fā)送到快速原型創(chuàng)建平臺。認知算法會被用于檢測各種條件下的車道線。車道保持輔助 (LKA) 算法會處理LKA 電子控制設(shè)備（ECU）上面的信息，使車輛保持在車道線之間。


測試變窄道路上車道保持協(xié)助 (LKA) 算法情景– 黃色標記在標準白色標記上

算法將通過鮮亮色車道線提供正確信息。在現(xiàn)實世界中，車道線會褪色或者被雪覆蓋，因此并不總是有形狀的線?？焖僭蛣?chuàng)建環(huán)境能夠確定算法在這些異常情景中如何反應(yīng)，從而允許設(shè)計團隊用快速建模環(huán)境解決方案來進一步優(yōu)化算法。此外，這還確保對該等廣泛條件的正確響應(yīng)。

HiL 子系統(tǒng)測試

在設(shè)計階段的這一時點，車輛尚無ECU，通過車輛CAN總線提供輸入和輸出，因此你可以進入最終產(chǎn)品測試環(huán)境，增加一個生產(chǎn)級 ECU，將其用于最終子系統(tǒng)測試。比如，通常作為軟件在一臺普通PC上安裝的LKA算法代碼塊將在一個專用 LKA ECU中運行，并且其自有通信接口接到一個擁有自己的認知算法ECU的工業(yè)攝像頭上。

ViL 最終產(chǎn)品測試

汽車硬件在環(huán)在最終產(chǎn)品測試之后出現(xiàn)。在最終產(chǎn)品測試過程中，生產(chǎn)級算法安裝在一臺實際車輛上，這樣可以在一個虛擬環(huán)境中體驗實際情景，而車輛在一個無障礙跑到上安全行駛。車輛內(nèi)部的屏幕顯示虛擬世界，計量整臺車輛對行人橫穿道路的反應(yīng)。傳感器會檢測到虛擬世界中的行人，然后在汽車指南針上生成一個實際信號，剎車的ECU 會收到該信號。若車輛離行人太近，汽車會自動剎車。自動緊急剎車系統(tǒng)會嚙合，車輛會減速。

VIL演示工具確保用一個直觀圖形用戶界面快速、可靠地進行仿真，從而容易挑選并運行各種情景。盡管有一條用于ADAS 測試的實時跑道，設(shè)計團隊不需要實際行人或騎自行車的人。他們可以讓實際車輛在數(shù)千個情境中“行駛”。在任何可以想象的行駛情景中，他們都會生成輸出，判斷算法、攝像頭ECU 和剎車系統(tǒng)的運行是否符合預(yù)期。

用西門子Simcenter 進行部署

成都市政府期望為自主駕駛電動汽車打造一個工程中心，向參觀者展示最新技術(shù)。這不僅展示未來可能性或愿景，而且還提供用戶可以在開發(fā)項目中立即部署的現(xiàn)實能力。

參觀者和潛在客戶可以用這個中心來贏得競爭優(yōu)勢，保持市場領(lǐng)導(dǎo)地位。尤其對于成都 ADAS實驗室，參觀者可以看到整個開發(fā)過程的多個階段，展示西門子產(chǎn)品和服務(wù)如何幫助驗證ADAS算法，提供安全的、經(jīng)過測試的產(chǎn)品。

作為 Xcelerator 組合的一部分，Simcenter技術(shù)構(gòu)成了所有這些設(shè)置的基礎(chǔ)，確保靈活性，同時提供先進計算能力，實時進行仿真。為了開發(fā)ADAS演示工具，Simcenter Engineering 專家通過獨一無二地結(jié)合Simcenter仿真與測試工具，提供先進、創(chuàng)新的解決方案。AV/EV 中心提供車道輔助系統(tǒng)等流行系統(tǒng)，用于最終產(chǎn)品測試以及車輛在環(huán)設(shè)置。比如，自適應(yīng)巡航控制和自動緊急剎車系統(tǒng)。

在這里了解我們的 Engineering ADAS 功能，或者閱讀這篇有趣的博文，了解如何將統(tǒng)籌的、基于群集的仿真用于大規(guī)模虛擬驗證。

成都 ADAS 實驗室 – 5年后的樣子


專注于HIL演示工具的成都 ADAS實驗室效果圖


專注于HIL VIL演示工具的成都 ADAS實驗室效果圖

初創(chuàng)和大型汽車企業(yè)都可以使用成都中心的技術(shù)。不過，初創(chuàng)汽車企業(yè)將獲益最大，因為對于初創(chuàng)汽車企業(yè)而言，該中心提供了寶貴的親身體驗機會。通過這些功能，他們可以重新思考和優(yōu)化開發(fā)方法，快速部署技術(shù)解決方案。

此外，該中心還為這些公司提供了在內(nèi)部建立測試和驗證系統(tǒng)的能力，并且這些測試和系統(tǒng)與成都展示廳展示的類似。成都地區(qū)期望憑借這些先進技術(shù)、地區(qū)優(yōu)勢和成都 ADAS實驗室吸引剛剛開始開發(fā)自主駕駛汽車的公司，從而將該地區(qū)打造成自主駕駛和電動汽車開發(fā)群集和中心。