Le concept de véhicule virtuel désigne la virtualisation du cycle de développement d'un véhicule, généralement par le biais d'une simulation du comportement du véhicule au niveau du système. Les simulations de véhicule virtuel permettent aux ingénieurs automobiles de collecter rapidement des informations pertinentes sur des comportements réels, de réaliser des tests virtuels dans le cadre de différents scénarios et de vérifier le bon fonctionnement du software embarqué. Focaliser ainsi les efforts de développement en amont permet d'accélérer l'évaluation des variants, d'étudier les cas limites en toute sécurité et d'améliorer la qualité du produit.
Pour développer un véhicule virtuel, vous devez :
- Créer des modèles de véhicule
- Intégrer le software embarqué
- Définir des scénarios de test
- Simuler et analyser
- Déployer la simulation
« La simulation de véhicule virtuel est cruciale pour l'évaluation continue des exigences, des modèles et du software tout au long du cycle de développement. »
Découvrir comment d'autres équipes créent des simulations de véhicule virtuel grâce à Simulink
Créer des modèles de véhicule
Vous pouvez ajuster des applications de référence prédéfinies pour les faire correspondre à votre design de véhicule. Ces modèles paramétrés incluent le groupe motopropulseur et la dynamique du véhicule ; vous pouvez les utiliser pour l'optimisation de l'énergie du véhicule, l'analyse des économies de carburant, l'analyse thermique et le dimensionnement des composants. Vous pouvez personnaliser davantage ces modèles en utilisant des composants des bibliothèques électrique, mécanique, hydraulique, thermique et multicorps.
Pour les applications de conduite autonome, vous pouvez inclure un éventail de modèles de capteurs détaillés tels que des caméras ou des capteurs lidar, radar et ultrasoniques.
Simulink est une plateforme d'intégration ouverte avec plus de 100 partenaires offrant des interfaces d'intégration dédiées à Simulink. Vous pouvez intégrer des FMU (Functional Mock-up Unit) personnalisées avec un support prédéfini pour une FMI (Functional Mock-up Interface) depuis Simulink.
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Intégrer le software embarqué
Utilisez vos propres algorithmes de contrôle ou faites appel à des composants prédéfinis et des contrôleurs de supervision pour évaluer rapidement les performances en boucle fermée de votre véhicule complet.
Pour tester les contrôleurs modélisés dans Simulink et Stateflow, vous pouvez commencer par une simulation Model-in-the-Loop (MIL). La connexion de ces composants aux modèles de véhicule virtuel est simple et offre une solution efficace pour évaluer vos algorithmes lors des phases initiales du design.
Dans les phases plus avancées du développement, vous pouvez fournir du code C/C++ de production pour une simulation Software-in-the-Loop (SIL). Vous pouvez appeler ou compiler du code C via les interfaces C/C++ prédéfinies dans Simulink et analyser la couverture du code dans le code importé.
Définir des scénarios de test
Effectuer des simulations utilisant des scènes paramétrées et des scénarios de conduite réalistes constitue une part cruciale du processus de développement virtuel; en particulier pour la conduite autonome, puisque c'est la seule solution pratique permettant de réaliser les milliards de kilomètres de conduite de test requis pour assurer une conduite sécurisée. Avec MATLAB, Simulink et les produits supplémentaires, vous pouvez créer de manière interactive des réseaux et marquages routiers complexes en 3D, ou générer une zone de réseaux routiers en important des données cartographiques à haute définition, puis ajouter des acteurs et des trajectoires. Pour simuler des caméras et capteurs radar ou lidar, vous pouvez tirer parti des modèles de capteurs qui s'exécutent dans l'environnement Unreal® en cosimulation avec Simulink.
Pour le développement de groupes motopropulseurs électriques ou d'autres applications de véhicule traditionnelles, une suite de manœuvres de conduite prédéfinies ou de données de cycles de conduite standards est à votre disposition pour vous aider à évaluer rapidement les performances de votre véhicule. Vous pouvez facilement les modifier ou générer des cycles de conduite personnalisés en fonction de données de test enregistrées à partir d'une flotte dans MATLAB.
En savoir plus
- Calibrage objectif de la motricité (42:18)
- Scénarios de conduite et capteurs virtuels pour la conduite autonome
- Simuler des capteurs et concevoir une scène virtuelle avec l'application Driving Scenario Designer
- Tester automatiquement le contrôleur de suivi des voies de circulation avec une série de scénarios
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Simuler et analyser
L'approche Model-Based Design vous permet de détecter et de corriger les défauts de design au niveau système dès la phase de modélisation. Vous pouvez avancer et reculer dans votre simulation afin d'accéder à des informations pertinentes sur le design du véhicule et comprendre les comportements inattendus.
Lorsque la simulation du modèle complet du véhicule se comporte comme prévu, optimisez les performances et exécutez des études de simulation massives pour explorer l'espace de design ou valider l'ensemble du comportement du système. Vous pouvez facilement exécuter votre simulation à plus grande échelle en distribuant les tâches sur des processeurs multicœurs, des GPU, des clusters locaux, ou sur le cloud, pour une exécution en parallèle.
Une fois que les résultats de la simulation sont disponibles, examinez-les grâce aux outils de visualisation intégrés et aux capacités de visualisation de données flexibles de MATLAB (6:10). Vous pouvez également automatiser la génération de rapports pour vos simulations sur la base des standards en vigueur dans votre organisation.
Déployer la simulation
Vous pouvez étendre les avantages de la simulation à des équipes qui ne sont pas nécessairement expertes en modélisation. Avec App Designer, vous pouvez créer des applications personnalisées et les packager pour être distribuées en tant qu'applications MATLAB, applications desktop autonomes ou applications web.
Pour intégrer votre simulation de véhicule virtuel à des données de test issues d'une flotte de véhicules réels, vous avez également l'option de la déployer dans le cloud, qui est fréquemment utilisé pour stocker des volumes importants de données.
Pour valider l'intégration hardware/software, vous pouvez déployer votre modèle de véhicule complet pour des tests Hardware-in-the-Loop (HIL) en utilisant les produits de génération de code de MathWorks.
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