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Direção automatizada: cientistas testam sensores de radar em um ambiente virtual

Atualmente, a condução automatizada na Alemanha só é possível de forma limitada. Os cientistas da TU Ilmenau querem mudar esta situação com as suas contribuições para testes baseados em cenários.

Os veículos são aprovados para uso rodoviário depois de serem submetidos a extensos testes de segurança rodoviária. No entanto, ainda é necessário desenvolver procedimentos adequados de ensaio e aprovação para automóveis de condução autónoma. No projeto de pesquisa germano-japonês VIVID, uma equipe de pesquisa da TU Ilmenau, juntamente com um grande consórcio de projeto, testou vários cenários de tráfego rodoviário em um ambiente virtual e testou sensores de radar para detectar o entorno. Os resultados da sua investigação estão agora a ser utilizados por empresas automóveis de renome e contribuem para o desenvolvimento da condução automatizada em rede.

Entre, recoste-se e parta – esta é a experiência de condução oferecida por carros altamente automatizados. Mesmo que os requisitos técnicos sejam cumpridos, a condução altamente automatizada na Alemanha só é permitida em ambientes de tráfego adequados, dependendo do grau de automação. Uma razão para isso é garantir a segurança ao dirigir. Antes que os carros autônomos possam participar do tráfego rodoviário, os fabricantes de automóveis devem provar sua segurança.

Os testes de condução tradicionais, nos quais os condutores de testes colocam os carros à prova ao longo de milhões de quilómetros, já não são adequados para as futuras gerações de veículos automatizados. Seriam agora necessários milhares de milhões de quilómetros para uma avaliação fiável do risco de segurança. Em vez disso, os comités de normalização e as empresas da indústria automóvel e de fornecedores estão a confiar em test drives virtuais. Num ambiente de trânsito simulado, testam a fiabilidade de todos os componentes dos sistemas de travagem, direção e sensores, bem como das funções de condução automatizada.

No projeto VIVID, abreviação de “Metodologia de Validação Virtual Conjunta Alemã e Japonesa para Sistemas de Condução Inteligentes”, os cientistas da TU Ilmenau têm trabalhado com parceiros AVL List, Blickfeld, Continental, DLR Institute of Transportation Systems, IPG Automotive, KIT, Mercedes-Benz , TU Darmstadt e Kempten University of Applied Sciences para desenvolver uma cadeia de simulação fechada que consiste em um modelo de ambiente, modelo de sensor e transmissão de dados. A equipa de investigação do Centro de Inovação para a Mobilidade da Turíngia (ThIMo) concentrou-se na questão de como o desempenho e os limites dos radares de veículos, tal como serão posteriormente instalados nos automóveis, podem ser testados num ambiente virtual. Os sensores de radar estão entre os componentes essenciais de um veículo automatizado para detectar o seu entorno. Eles detectam objetos como outros veículos e pedestres e medem a distância até o veículo, bem como suas velocidades relativas com a máxima precisão, mesmo em condições climáticas difíceis e à noite.

No projeto VIVID, a equipe de pesquisa realizou os testes dos sensores utilizando o método veículo-in-the-loop, no qual um veículo real navega por um ambiente de trânsito simulado de forma realista no computador. A equipe, liderada pelo Prof. Matthias Hein, coordenador do projeto e chefe do Grupo de Pesquisa de RF e Microondas do ThIMo na TU Ilmenau, testou o comportamento de direção do carro em diversas situações de trânsito. Na instalação de simulação e teste de estrada virtual VISTA, os pesquisadores simularam uma variedade de cenários – como colisão com outro carro, condução em slalom ou detecção de carga perdida. A situação em que uma pessoa entra repentinamente na estrada também é um dos cenários particularmente críticos investigados no projeto. O gerente de projeto, Prof. Matthias Hein, explica por que o VIVID representa um passo significativo em direção à harmonização e padronização global de procedimentos de teste virtuais:

Conseguimos mapear realisticamente cenários de tráfego rodoviário em um ambiente virtual e testá-los sem riscos. Nossos resultados fluem diretamente para os departamentos de pesquisa e desenvolvimento de renomadas empresas automotivas e fornecedoras. Desta forma, estamos a dar um contributo importante para o desenvolvimento da condução autónoma não só na Alemanha, mas também em todo o mundo através da nossa colaboração com parceiros japoneses. 33 milhões de euros como um dos quatro projetos de investigação selecionados sobre condução automatizada e conectada. Com foco na segurança e validação, grandes consórcios da indústria e da ciência em ambos os países passaram três anos pesquisando a verificação e validação virtual de sensores para condução automatizada e conectada e trocando suas descobertas, a fim de usá-las para o desenvolvimento conjunto da tecnologia. . O subprojeto japonês DIVP envolveu Toyota Motor Corp, Honda, Nissan, Kanagawa Institute of Technology, Nihon Unisys, SOKEN, Mitsubishi Precision Company, SOLIZE Engineering Corp, Sony Semiconductor Solutions Corp, Hitachi Automotive Systems, DENSO Corp, PIONEER Corp, Deloitte e SOLIZE Corp. No outono de 2023, o VIVID chegou ao fim na Semana de Inovação em Mobilidade na cidade científica de Tsukuba, onde o Prof. Hein foi um dos cerca de 25 delegados alemães para apresentar os resultados do projeto.

As conclusões do projeto serão agora adotadas na iniciativa de acompanhamento CONTROL do grupo de trabalho SafeTRANS para salvaguardar a condução automatizada e conectada e expandidas juntamente com os resultados de projetos tematicamente relacionados. Como um dos muitos outros especialistas líderes da ciência e da indústria, o Prof. Matthias Hein e a sua equipa estão a usar o seu know-how para tornar a condução segura e altamente automatizada uma realidade nas estradas alemãs o mais rapidamente possível:

A combinação coordenada do VIVID com projetos de grande escala é a melhor utilização possível que um pesquisador pode imaginar. Só através desta acção concertada poderemos tornar realidade a visão da condução sem condutor, sem quaisquer preocupações de segurança.

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