Vehicle Dynamics Blockset

Modellare e simulare la dinamica di un veicolo in un ambiente 3D virtuale

 

Vehicle Dynamics Blockset™ fornisce modelli di applicazioni di riferimento completamente assemblati che simulano manovre di guida in un ambiente 3D. È possibile utilizzare scene precostruite per visualizzare strade, segnali stradali, alberi, edifici e altri oggetti attorno al veicolo. È possibile personalizzare i modelli di riferimento utilizzando i propri dati o sostituendo un sottosistema con il proprio modello. Il blockset comprende una libreria di componenti per la modellazione di propulsione, sterzo, sospensioni, carrozzeria, freni e pneumatici.

Vehicle Dynamics Blockset fornisce un’architettura modellistica standard che può essere utilizzata durante l’intero processo di sviluppo. Supporta le analisi di guida e maneggevolezza, lo sviluppo dei controlli del telaio, i test di integrazione software e i test hardware-in-the-loop. Grazie all’integrazione dei modelli di dinamica del veicolo in un ambiente 3D, è possibile testare i software di controllo, pianificazione e percezione di sistemi ADAS e di guida autonoma. Questi modelli consento di testare il veicolo con manovre di guida standard, ad esempio un cambio di corsia, oppure nell’ambito di scenari personalizzati.

Per iniziare:

Simulazione completa del veicolo

Vehicle Dynamics Blockset™ fornisce una serie di applicazioni di riferimento, ovvero modelli pre-assemblati della dinamica dei veicoli per simulare le manovre di guida. Sono inclusi dei sottosistemi per propulsione, trasmissione, sterzo, sospensioni, carrozzeria, freni e pneumatici. È possibile creare le proprie versioni delle applicazioni di riferimento per assicurarsi che il veicolo soddisfi i requisiti di progettazione sia in condizioni di guida normali che in condizioni di guida estreme. Utilizza le applicazioni di riferimento per:

  • Analizzare la guida e la maneggevolezza
  • Sviluppare le funzionalità di controllo del telaio
  • Testare le funzionalità di controllo dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) e di guida autonoma (AD)

Queste applicazioni di riferimento fungono da framework di test parametrizzabili con i dati del proprio veicolo. È possibile personalizzare ulteriormente i sottosistemi utilizzando blocchi tratti dalle librerie di Vehicle Dynamics Blockset o di Powertrain Blockset™ , oppure dalle proprie librerie Simulink®Simscape™ . Le applicazioni di riferimento sono dotate di configurazione per Simulink Projects al fine di favorire l’adozione di best practice per il propio team di sviluppo. Simulink Projects consente di gestire e controllare le versioni di script, file di modello di componenti e file di modello ad alto livello.

Applicazione di riferimento per il cambio di corsia. 

Ambiente 3D

La simulazione della dinamica di un veicolo in un ambiente 3D facilita la visualizzazione e la comprensione della risposta dinamica del veicolo stesso. È inoltre possibile utilizzare l’ambiente 3D per definire un mondo virtuale fotorealistico in cui guidare il veicolo. Vehicle Dynamics Blockset è provvisto di diverse scene precostruite, create con Unreal Engine®, un motore grafico sviluppato da Epic Games®. Sono disponibili scene complementari tramite il pacchetto di supporto per l’ interfaccia di Vehicle Dynamics Blockset per Unreal Engine 4 . Il pacchetto di supporto offre anche file di progetto utilizzabili negli editor Unreal Engine per personalizzare le scene a seconda delle necessità.

Uno dei tipi di veicolo disponibili in Vehicle Dynamics Blockset.

Guida e maneggevolezza

Per caratterizzare le prestazioni di un veicolo in termini di guida e maneggevolezza, è possibile simulare manovre di guida standard con le applicazioni di riferimento in Vehicle Dynamics Blockset, tra cui manovre come cambi di corsia, swept sine o sterzate con incremento lento. Grazie alla personalizzazione dei modelli predefiniti, è anche possibile creare le proprie manovre di guida. Valuta fino a che punto il tuo veicolo è in grado di soddisfare i requisiti di progettazione simulando il comportamento di sottosterzo o sovrasterzo, i limiti di accelerazione laterale e molte altre risposte dinamiche. È possibile analizzare ulteriormente il veicolo utilizzando MATLAB® e Simulink per svolgere studi di progettazione e ottimizzare il sistema.

Simulazione di una manovra di cambio di corsia.

Controlli del telaio

La progettazione e i test dei sistemi di controllo del telaio richiedono spesso un modello dettagliato della dinamica del veicolo in grado di catturare gli effetti chiave, come la rigidità delle sospensioni, il beccheggio e il rollio della carrozzeria e lo slittamento laterale e longitudinale degli pneumatici. Le applicazioni di riferimento disponibili in Vehicle Dynamics Blockset includono questi effetti e consentono di selezionare diverse varianti di modello a seconda della complessità richiesta dalla propia’analisi. Le applicazioni di riferimento forniscono un framework di test ad anello chiuso in cui è possibile incorporare il proprio controller ABS, il controller della stabilità dell’imbardata o altre funzionalità di controllo del telaio. Gli stessi modelli sono utilizzabili durante tutto il processo di sviluppo, dallo sviluppo dei controlli, ai test di integrazione software fino ai test hardware-in-the-loop (HIL).

Confronto della distanza di arresto risultante da due test di frenata.

Test di guida autonoma

I test sulle funzionalità di controllo dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) e di guida autonoma (AD) spesso cominciano con un semplice modello di bicicletta per descrivere il veicolo. Tuttavia, per testare funzionalità quali la frenata automatica di emergenza o l’elusione degli ostacoli, un modello di bicicletta non è sufficiente, in quanto lo slittamento delle ruote e altri tipi di effetti diventano fondamentali. I modelli di dinamica del veicolo disponibili in Vehicle Dynamics Blockset offrono il livello di fedeltà necessario per testare queste funzioni di guida autonoma.

È inoltre possibile utilizzare l’ambiente 3D fornito con le applicazioni di riferimento per sviluppare il proprio campo di prova virtuale per le funzioni di guida autonoma e ADAS. Ad esempio, i modelli di veicolo sono dotati di una fotocamera virtuale che invia le immagini a Simulink durante la simulazione. In questo modo, è possibile analizzare i segnali in Simulink per testare l’algoritmo di rilevamento della corsia. Grazie alla personalizzazione delle scene negli editor Unreal Engine, è possibile creare e simulare con maggiore flessibilità scenari che consentono di testare in modo completo le funzioni di guida autonoma e ADAS.

Immagini della fotocamera virtuale inviate a Simulink.

Funzionalità recenti

Blocchi di rimorchi e veicoli

Implementazione di rimorchi e veicoli 3DOF con tre assi

Modalità headless

Esecuzione di simulazioni 3D senza aprire il display di visualizzazione di Unreal Engine 3D

Blocco dell’unità di misurazione inerziale

Implementazione di un blocco inerziale a tre assi per misurare le accelerazioni e le velocità angolari

Versione aggiornata della simulazione 3D

Esecuzione di simulazioni 3D utilizzando Unreal Engine versione 4.23

Blocco di configurazione di scene 3D di simulazione

Opzioni di parametri migliorate per l’utilizzo di scene personalizzate

Nuovo tipo di veicolo

Implementazione di un veicolo di tipo furgone nelle simulazioni 3D

Consulta le note di rilascio per ulteriori informazioni su queste caratteristiche e sulle funzioni corrispondenti.