模拟如何推动顶级汽车趋势:自动驾驶汽车华体会官网app下载新浪

我们还需要很多年才能订购一辆自动驾驶汽车载着我们在城里到处走，而且我们大多数人并不急于放弃方向盘华体会官网app下载新浪。在美国汽车协会(American Automobile Association)最近进行的一项调查中，大多数司机更倾向于改进现有的驾驶辅助系统，而不是开发全自动驾驶体验。事实上，当被问及时，85%的人表示他们害怕或不确定自动驾驶技术。¹

然而，原始设备制造商(oem)仍在继续推进自动驾驶汽车(AV)技术，以进一步提升先进驾驶辅助系统(ADAS)的优势，以及那些将在未来的道路华体会官网app下载新浪上获得更多自主权的技术。自动驾驶汽车不受驾驶员输入的影响，为所有车辆乘员(以及他们在旅途中遇到的行人)提供了变革性的安全机会。它们也有可能使每个人都更容易获得和公平的交通，改善空气质量，并通过深思熟虑的城市规划，减少交通拥堵，创造更绿色的空间。

实现车辆自动驾驶是一种更安全的选择

当然，关于自动驾驶最大的假设是，通过消除方向盘后面的人为因素，我们将消除大多数交通事故的根源。虽然这在某种程度上是正确的，但安全性也建立在无人驾驶技术本身正常运行的基础上。确保这些自主系统的技术安全需要通过模拟进行广泛的测试和验证。

“基本上，你能想到的所有对驾驶产生负面影响的人为因素，都将因自动驾驶的采用而减少，”Ansys的业务开发人员、自动驾驶汽车主题专家吉勒斯•加利(Gilles Gallee)表示。华体会官网app下载新浪“因此，为了把这些风险因素抛在脑后，我们必须能够自信地说，自动驾驶比人类驾驶员更安全，然后才能完全接受自动驾驶汽车。随着自动驾驶技术不断发展，原始设备制造商面临的关键问题是如何让这项技术更安全，以及如何向有关部门证明自动驾驶汽车实际上比人类司机更安全。”

就自动驾驶技术而言，oem无法仅通过测试来复制安全性能。获得批准所需的方法节点(或规则、方法和程序体)都基于国际标准化组织(ISO)标准。在这种情况下，ISO认证是最重要的，因为它描述了充分证明安全性所需的方法。

这意味着oem必须使用安全的预期功能(SOTIF)场景，应用特定的测试方法来显示其系统的安全性。SOTIF (ISO PAS/21448)是专门为解决汽车软件开发人员面临的自动和半自动汽车安全挑战而开发的。华体会官网app下载新浪仿真是证明AV系统安全性的唯一成本效益和时间效率的方法——除了不可行的大量物理测试之外。

Gallee说:“功能安全是指降低软件、硬件和传感器故障等系统故障带来的风险。”“除了功能安全，SOTIF还注重适当的态势感知，以确保安全。”

在Ansys生态系统中，功能安全的参考点是Ansys medini分析安全分析软件。Medini分析提供了基于模型的系统方法和方法，以支持该领域的成功安全分析。

为了克服验证所需的巨大工作量，Ansys还提供了一个与medini分析并行运行的仿真工具链。该工具链将大规模模拟与统计和场景分析相结合。它包括Ansys AVxcelerate传感器，可进行虚拟传感器模拟，以测试传感器在真实场景中的感知和行为Ansys optiSLang，提供高效的可靠性分析和基于场景的验证。为了证明这些能力，去年12月，Gallee的团队建议梅赛德斯在向德国当局成功演示安全性时使用optiSlang -帮助制造梅赛德斯奔驰2022 s级是全球市场上第一款L3级自动驾驶汽车。华体会官网app下载新浪

在优先级方面，安全无疑是整车厂最关心的话题，特别是在解决第一批L3级自动驾驶汽车时，这是汽车行业的重大技术转变。华体会官网app下载新浪L3是一个重要的里程碑，因为它代表了整车厂同意承担车辆运营全部责任的首个自动化功能。此外，当系统完全投入使用时，原始设备制造商可能要对事故负责，因此，这标志着汽车制造商的责任发生了重大转变。

“梅赛德斯在L3自动驾驶领域的成功尝试确实是市场的蓝图，”Gallee说。“同样的,我们还与宝马合作实现了一个工具链这将使自动驾驶汽车的安全性在实际安全分析之前得到验证。华体会官网app下载新浪在不久的将来，其他原始设备制造商无疑会效仿这些成就背后的方法，特别是那些涉及模拟的方法。”

感知不那么明显的行为预测和目标检测

行为预测和3D物体检测是自动驾驶领域的两大重要功能。两者都涉及传感器和感知软件。这些功能旨在通过检测移动车辆周围行人的行为以及车内司机的疲劳或疏忽来减少事故。为了成功实现这些功能，人工智能(AI)增强的先进识别技术几乎是必不可少的。

在目前的环境下，当我们提到L3自动驾驶时，我们基本上指的是最大速度约为40英里/小时(60公里/小时)的自动驾驶车辆。华体会官网app下载新浪超过40英里/小时的速度必然会增加风险，导致对精度的要求提高，以及对行人、动物和任何障碍物检测等预测技术的重视。

“虽然L3自动驾驶的应用是汽车行业的一个里程碑，但与未来的发展相比，它仍然非常有限。它受到限制的一个原因是它与传感技术有关，”Gallee说。“现在的传感器还不够精确，也不够可靠，无法进行高级预测，所以下一代传感器技术需要在更高的速度下实现更优化的性能。”

为了支持这一举措，oem和汽车供应商正在提高整体性能方面的传感技术精度。监管部门也在预测这些发展，为驾驶员监控系统做准备，这给传感技术、基于人工智能的机器学习和摄像头的开发带来了很大的压力。我们需要多大的精度以及传感器的性能水平才能达到这一目标，还有待观察。

为了确保自动驾驶汽车的安全性和长期可靠性，原始设备制造商需要在早期阶段评估传感技术。这最终将需要更多的传感器和场景模拟来帮助推进他们的测试和开发目标。Ansys在模拟包括热像仪在内的所有传感器模态方面的独特能力，将在其开发目标中发挥重要作用。

无人驾驶送货达到“无小费”临界点

展望未来，公共道路上全自动驾驶技术发展的第一步将是按需移动服务，包括“机器人出租车”送货服务，也被称为“最后一英里送货”。通常，这一应用包括通过无人驾驶车队从附近的商店运送货物和服务——所有这些都是通过拼车公司在城市环境中以L4或L5的自主权运营。在某些情况下，先进的人工智能算法和超高速远程操作的结合将实现送货。

Gallee说:“这里的挑战来自于城市地区的测绘和卫星覆盖的能力和可靠性，这导致道路上的定位不准确，主要是由于建筑物和其他干扰点。”“我们的很多客户讨论都围绕着这个话题，以及我们的长期数字使命应该如何帮助他们。”华体会体育APP在线下载

为了推进这一使命，仍有几个问题有待回答:

1. 我们如何确保这一任务在更复杂的道路环境中取得成功?
2. 当送货车辆必须穿过隧道或进入没有天线、GPS或卫星引导的地下停车场时，会发生什么?

这种复杂程度将需要更高水平的模拟以及相关的AI功能。无人驾驶商品和移动解决方案提供商EasyMile在Ansys仿真软件的支持下，已经在这个前提下运行。

为Ansys更大的自主权铺平道路

加速自动驾驶需要多个方面的情报收集，包括雷达、激光雷达、传感器和其他人工智能增强软件技术。在完全开放的数字环境中无缝通信也是必需的。如今，oem和其他移动解决方案提供商正在转向Ansys仿真软件，以升级他们的无人驾驶技术，并更快地实现安全合规。Ansys提供了一个全面的解决方案堆栈来帮助这些计划。

• Ansys AVxcelerate传感器集成了包括相机、雷达、热像仪和激光雷达在内的地面真实传感器的模拟，以虚拟评估复杂的ADAS系统和自动驾驶汽车。华体会官网app下载新浪
• Ansys基于是一款3D电磁(EM)仿真软件，用于设计和模拟高频电子产品，如天线、天线阵列、射频或微波组件、高速互连、滤波器、连接器、IC封装和印刷电路板。
• Ansys medini分析是一个端到端基于模型的安全和网络安全解决方案，以加速自主系统的开发和认证。
• Ansys optiSlang流程集成和设计优化软件自动化了稳健设计优化过程的关键方面。
• Ansys SCADE是一种基于模型的软件工程环境，用于嵌入式软件设计和验证，对于电动动力系统集成、电池管理系统和汽车电气系统应用至关重要。
• Ansys Speos光学设计软件具有全面的自动驾驶汽车传感器仿真功能，包括激光雷达、雷达和摄像头的设计和开发。华体会官网app下载新浪

这些产品只是我们面向自动驾驶汽车开发的更广泛产品组合的一部分。华体会官网app下载新浪

请继续关注。我们的下一篇博客将涉及多个主题——车辆连接、人工智能和增材制造——我们将讨论仿真技术在多个行业领域的重要性，包括相关的Ansys工具。

参考文献

1. 美国汽车协会的调查再次证实了公众对自动驾驶技术的怀疑，《物联网今日世界》，5月20日^th, 2022年。