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Ansysブログ

October 24, 2019

シミュレーションで解決された3つの自動運転車テストの課題

自動運転車（AV）のテストと妥当性確認は、将来的に日常の移動手段としてAVを利用できるようにするために不可欠です。

自動運転車が公道を走行するには、高い基準を満たす必要があります。しかし、従来のプロトタイプベースのテストには多くの時間と多額の予算がかかります。

実際、自動運転車が人間よりも安全であることを証明するためには、80億マイルに相当するテストが必要だと推定されています。

エンジニアは仮想テスト環境を使用して、
合理的な期間内に、自動運転車のテストと妥当性確認を
完了する必要がある。

完全自動運転車が近い将来に現実のものとなるためには、自動運転車のテストに物理ベースのシミュレーションと仮想現実シミュレーションを活用する必要があります。これらのデジタルツールは、自動運転車の設計のテストと妥当性確認における上位3つの課題（後述）の克服を可能にします。

AnsysとAVSimulation社のパートナーシップにより、エンジニアはそうしたデジタルツールを使用できるようになりました。このパートナーシップは、Ansys VRXPERIENCE Driving Simulator powered by SCANeRTMを介して、シミュレーションと仮想現実（VR）を統合することを目指しています。
 

課題1：高度なシナリオ

交通状況は常に変化しています。自動運転車が主流になると、自動運転車は毎日異なる状況に遭遇するでしょう。

考えてみてください。赤信号での走行や、反対車線の走行、歩道に乗り上げるなどの状況は、普段はほとんど見ることがないでしょう。しかし、世界中では、どこかでいつも発生しています。

これらのシナリオに対する自動運転車の反応をプロトタイプを使ってテストすることは現実的とはいえません。道路上のプロトタイプがこれらの条件に遭遇することはほとんどなく、シナリオの段取りは危険で費用もかかります。

自動運転車は、
独自のシナリオに基づいてテストする必要がある。
しかし物理的なプロトタイプの場合、
このような状況が定期的に
発生することはない。

代わりに、このような独自のシナリオに基づく自動運転車のテストと妥当性確認を、シミュレーションを使用して行うことができます。これらのシミュレーションは高速で費用対効果が高く、プロトタイプ、運転者、歩行者にリスクはありません。
 

課題2：日常的な交通、状況、標識

エンジニアは、運転のありふれた日常的な面も、固有のシナリオも無視することはできません。

シナリオの様々な順列にかかわらず、停止標識で止まることは、人間の運転手にとって第二の本能のようなものです。

天候、道路状況、交通状況のすべてが、停止標識でどのように止まるかに影響を与える可能性があります。


交通シナリオのさまざまな順列についての
自動運転車のテストと妥当性確認

車のエンジンやタイヤでさえ、状況に変化を加える可能性があります。人間は一般にこのようなシナリオに適応するのが得意です。

一方、人工知能（AI）によって制御される車両の場合は、それほど単純にはいきません。この停止標識に関するシナリオで考えられるすべての反復に対してテストを行う必要があります。

これらのシナリオを物理的にテストする場合、テストに関わる作業者の生命や設備に危険を及ぼすおそれもあります。さらに、これらすべてのシナリオの包括的なテストに伴う繰り返しは、ヒューマンエラーにつながる可能性があります。

エンジニアは、パラメータ化、シミュレーション、仮想現実を使用して、自動運転車の妥当性の範囲を探索できます。この方法なら、コンピュータを使用して、停止標識シナリオの複数の順列を瞬時かつ自動的に実行できます。
 

課題3：センサーとセンサーアレイ

自動運転車には、カメラ、LiDAR、レーダー、サーマルカメラなど、周囲の環境を明確に把握するための様々なセンサーが必要です。

課題の1つは、1つまたは複数のセンサーに障害が発生するシナリオで、これらのアレイをテストすることです。

シミュレーションを用いた自動運転車のテストでは、故障したセンサーをモデリングして、フロントカメラの故障などに自動運転車がどのように対応するか判断できます。これにより、エンジニアは自動運転車が機能的に安全であるかどうかを迅速に判断できます。

グレアは自動運転車のさまざまなセンサーに
影響を与える可能性がある。シミュレーションを使用して、
このような条件下でセンサーアレイ
のテストと妥当性確認を行うことができる。

ソフトウェアによりエンジニアが自動運転車をテストすることが可能に

AnsysとAVSimulation社の戦略的パートナーシップは、自動運転車の開発、テスト、妥当性確認をより速く安全にすることを目指しています。

鍵となるのは、AVSimulation社のSCANeRTMとAnsys VRXPERIENCEのシミュレーションツールとVRツールの統合です。

Ansys Autonomous Vehicle Simulationの詳細についてはこちら。