Vehicle Dynamics Blockset

Modellazione e simulazione della 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 da poter utilizzare 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.

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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 proprio team di sviluppo. Simulink Projects consente di gestire e controllare le versioni di script, file di modelli dei componenti e file di modelli 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 proprie 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 propria 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.

Ultime Novità

Rimorchi e veicoli

Implementazione di rimorchi e veicoli 6DOF con tre assi

Blocchi di simulazione 3D

Visualizzazione di trattori e rimorchi nell’ambiente 3D Unreal Engine

Blocchi Driver

Implementazione del metodo di Stanley per il controllo laterale

Viste delle fotocamere

Miglioramenti a livello di usabilità, compresi i comandi per visualizzare l’accelerazione del veicolo, il beccheggio e il rollio

Consulta le note della release per ulteriori informazioni su queste caratteristiche e sulle funzioni corrispondenti.