歐美日均將ADAS列入汽車安全法規,中國或于近年效仿。美國高速公路安全管理局NHTSA自2011年起就將汽車前撞預警FCW納入車輛安全評分,并規定自2018年開始五星安全標準車輛必須配備自動緊急制動AEB。2016年3月,20家占據美國汽車市場份額99%以上的制造商同意自2022年起乘用車標配AEB,豐田更主動表態自2017年開始為在美銷售新車標配AEB。
歐洲新車碰撞測試項目NCAP同樣在汽車安全評分中列入了自動緊急制動AEB,自適應巡航ACC等。日本國土交通省MLIT自2014年開始將自動緊急制動AEB納入安全評分體系。預測中國或將效仿先進國家經驗,于近年開始將ADAS技術列入安全法規。

美國高速公路安全管理局NHTSA在汽車五星安全標準中明確加入ADAS。NHTSA指出,高達94%的汽車事故與人為失誤有關,因此強烈建議安裝ADAS主動安全系統。
ADAS作為車輛智能化的初級階段產品,有望率先普及商業化。根據技術條件和產業化發展階段,目前處于輔助駕駛向半自動駕駛推進的階段,ADAS作為過渡產品預計將率先普及。主要的ADAS技術包括自適應巡航ACC,車道偏離預警LDW,車道保持輔助LKA,前裝預警FCW,自動緊急制動AEB,盲點探測BSD,自動泊車AP等。
戴姆勒商用車ADAS應用案例
戴姆勒商用車在自動駕駛、互聯汽車及電動車方面敢為人先,多年來一直與梅賽德斯-奔馳、Freightliner、Fuso等卡車品牌開展合作,引領世界商用車技術的發展。
在2016年戴姆勒發布了一款全新制動輔助系統 Sideboard Assist & Active Brake Assist 4,這套輔助系統彌補了之前產品的不足,可適應城市內復雜的交通環境,加裝的感應器可以有效監測路面上的行人和自行車,及時預警制動,從而保障了行人和非機動車駕駛者的安全。
戴姆勒利用Simpack進行ADAS系統研發
戴姆勒商用車部門一直采用Simpack軟件進行車輛動力學分析和ADAS及智能系統的研發,并基于Simpack建立了車輛駕駛模擬器。
在傳統應用方面,戴姆勒使用Simpack主要用于以下分析:
Driving dynamics and handling
Braking systems
Vehicle vibrations
Drive-train vibrations
Active systems
上圖 使用Simpack進行整車振動分析
近年來隨著技術的發展,戴姆勒基于Simpack虛擬車輛模型進行先進輔助系統和智能車輛的研發和驗證。其中的一些典型應用有:
(1)建立駕駛模擬器
在Simpack車輛動力學模型的基礎上,利用Simpack實時仿真技術建立車輛駕駛模擬器,進行各種試驗。與實車試驗相比,駕駛模擬器有以下優點:
安全性高:可安全地進行危險性駕駛狀態的試驗和極限狀態下的試驗、訓練等。
再現性高:容易保證相同的試驗條件,并目能夠反復進行相同條件下的試驗。
容易設定試驗條件:容易進行汽車特性、路面狀況、道路、障礙物等環境設定及設定變更,不需要制作大量試驗設備節省費用。
容易測定數據和分析:用計算機能夠容易地存儲實車試驗測定困難的參數,并立即顯示所需的數據,高效率地處理。

(2)進行ESP系統研發和驗證
利用駕駛模擬器可以對ESP系統進行研發和性能驗證。

ESP性能驗證技術路線圖
ESP在實際車輛路試效果和相應的Simpack仿真模型對比
(3)評估ADAS性能
整個系統包括以下部分:
Concurrent實時機及試驗臺硬件設備
Prescan交通傳感器仿真
Simpack車輛實時仿真模型
通過HIL運行的ECU
系統集成后如下圖所示
系統集成平臺
Prescan傳感器仿真
Simpack 進行ADAS及智能汽車研發的優勢
進行ADAS和智能汽車的研發和性能驗證,離不開高精度的車輛動力學模型的支持。使用Simpack作為ADAS及智能汽車仿真平臺,具有以下優勢:
(1)Simpack作為專家級車輛動力學仿真軟件,能應用在汽車廠商中幾乎所有的多體相關研發部門,實現在同一平臺下完成多種仿真分析。

Simpack在車輛仿真中的應用范圍
(2)Simpack具有發動機模塊、齒輪傳動模塊以及汽車模塊,能建立包含Driveline在內的詳細車輛仿真模型,且各模型之間相互兼容能相互調用,大大節省建模時間。
(3)Simpack具有強大的實時仿真功能,在離線分析車輛多體動力學模型的基礎上建立實時模型,不需要模型簡化,不需要代碼輸出,不需要編譯,快速實現虛擬車輛與現實物理環境的實時耦合。Simpack基于3D詳細部件的實時仿真模型,支持自由度數量大于200,能精確展示車輛動力學性能,且能實時顯示仿真動畫。
最后,分享一個Simpack實時仿真技術在ADAS研發中的應用演示。其內容是基于Simpack多體仿真模型和Dymola控制系統模型建立無人駕駛車輛ADAS測試平臺,進行ACC(自適應巡航系統)和LKA(車道保持系統)的性能驗證。
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原文標題:從ADAS到自動駕駛中實時仿真的應用
文章出處:【微信號:IV_Technology,微信公眾號:智車科技】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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Simpack Engine發動機多體動力學仿真方案設計
戴姆勒利用Simpack進行ADAS系統研發
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