駕駛模擬器實時仿真的案例
通過實時駕駛模擬革新汽車人機界面（HMI）開發【3月14日直播】
傳統的靜態模型和造價高昂的物理原型，難以精準復刻現實駕駛場景，這使得實現駕駛員與界面的無縫交互變得困難重重。
隨著車載技術的迅猛發展，諸如信息娛樂系統、高級駕駛輔助系統（ADAS）控制模塊以及數字儀表盤等不斷迭代更新，工程師們急需一種更具動態性、以模擬驅動的創新方法，以便在產品量產前，就能全方位優化 HMI 的易用性、人體工程學設計以及整體用戶體驗。
在本次免費的 60 分鐘網絡研討會上，來自VI-grade的工程師將為您深度解析 VI-grade 公司的 COMPACT HMI 模擬器如何為 HMI 開發流程帶來革命性的變革。
??主要議題及要點
1??探究實時駕駛模擬技術，如何為 HMI 的設計、可用性測試及安全性評估注入新的活力。
2??了解模塊化、可靈活配置的系統設置，如何顯著加速原型開發進程，同時有效降低開發成本。
3??洞悉 “駕駛員在環” 評估機制，如何確保實現最佳的駕駛員交互體驗，并嚴格遵循人體工程學設計準則。
通過實時駕駛模擬革新汽車人機界面（HMI） 開發
直播時間：3月14日 15:00
直播講師：周光磊
VI-grade中國區應用工程師，從事車輛動力學仿真及駕駛模擬器應用技術支持工作，熟悉駕駛模擬器在車輛動力學、智能駕駛等領域的應用。
從事整車性能開發、車輛動力學、底盤電子、ADAS系統開發與測試、注重用戶感受的工程師和行業研究人員，想要掌握最新技術？就在3月14日 15:00！！！
展開 報名 | 探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新
想把握汽車行業在概念設計階段的仿真動向嗎？
想洞察仿真技術究竟為汽車發動機設計研發帶來哪些轉變？
敬請關注11月2日由Ansys與NVIDIA、康明斯聯合巨獻的【探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新】網絡研討會。
隨著汽車等行業不斷推出越來越復雜的產品，這為提高效率和改進工藝留下很大空間。傳統的研發流程中工程師往往在設計中后期階段才采用仿真分析，但如果此時一旦發現問題勢必會讓項目開發周期延長，進而難以應對激烈的市場競爭，因此在流程中盡早地引入仿真技術，有助于更迅速地探索和驗證設計，加快新產品的研發。
Ansys仿真軟件持續更新升級，其中就有相當一部分都是針對汽車行業用戶的，目前Ansys在汽車領域已形成非常完備的行業應用實踐。如近期Mechanical推出的全新短纖維增強復合材料結構分析流程等等；而被廣大用戶所熟知的Ansys Discovery更是專門為設計工程師開發的 “實時仿真設計工具” ，能助力在概念設計階段就提供包括幾何建模及清理、結構、模態、熱及流體（內流及外流）以及拓撲優化等一系列設計及分析功能。
而當Ansys Discovery 融入NVIDIA GPU先進的計算能力將大放異彩，Discovery借助實時 GPU 求解器提供即時 3D 設計仿真，能夠實現交互設計探索和快速的產品創新。
展開 應用分享 | Idiada利用動態駕駛模擬器進行L2級自動駕駛駕駛員參與度研究
原文標題：《L2自動駕駛駕駛員參與度研究：伊狄達40人試驗數據分析》
原文鏈接：點擊查看
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關于 VI-grade：
VI-grade是實時仿真和專業駕駛模擬器解決方案的領先供應商，可加速整個車輛交通行業的產品開發。VI-grade的駕駛模擬器包括從靜態桌面解決方案到全尺寸駕駛員在環動態模擬器，使主機廠、供應商、研究中心、賽車隊和高校能夠減少物理原型的開發并加速創新。
VI-grade在仿真領域擁有超過30年的經驗，總部位于德國達姆施塔特，在意大利、英國、日本、中國和美國設有技術中心。
自2018年9月以來，VI-grade成為思百吉的一部分。思百吉公司在四個主要領域開展業務——材料分析、測試與測量、在線測量儀器和精密控制，并廣泛服務于從車輛交通到航空航天、電子、能源、采礦、制藥等眾多行業。
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VI-grade中國區聯系人：周百旺
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而當Ansys Discovery 融入NVIDIA GPU先進的計算能力將大放異彩，Discovery借助實時 GPU 求解器提供即時 3D 設計仿真，能夠實現交互設計探索和快速的產品創新。
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展開 一分鐘讀懂航天器供電系統及實時仿真解決方案
圖2.1，是模擬用電設備的啟動過程，給定負載電阻數學模型為：min(time * 10 + 1, 200)，負載變化曲線如下：
圖2.1 負載變化曲線
圖2.2是航天器電力系統在負載變化的情況下，輸入電壓的波形曲線，可以看到電壓一直在30V附近波動，證明電源控制器算法是正確的：
圖2.2 輸入電壓變化曲線
圖2.3是航天器電力系統在負載變化的情況下，輸入電流的波形曲線，可以看到電流根據負載的變動呈現周期性的變化：
圖2.3 輸入電流變化曲線
航天器電力系統功率硬件在環仿真
功率硬件在環仿真（Power Hardware in Loop）是將實時仿真器通過功率接口與系統相連，實時仿真器通過實時運行數學模型來模擬物理系統的行為，功率接口將仿真器輸出微小信號放大成能夠帶動系統的功率信號輸出。
科研人員和工程師可以通過實時仿真器+功率接口組成的功率硬件在環仿真平臺來對包括控制器在內的整個航天器電力系統進行非常接近真實情況的測試與驗證，功率硬件在環仿真是一種比離線仿真要更接近真實工況的研究方法，在科研領域獲得越來越廣泛的應用。
展開 美大學安裝高保真駕駛模擬器 助力自動駕駛系統研究
據外媒報道，美國德克薩斯大學奧斯汀分校（UT-Austin）安裝了一個完全集成式的高保真Cruden駕駛模擬器，以對自動駕駛系統學術研究提供協助。
德克薩斯大學奧斯汀分校的一個汽車駕駛員在環（driver-in-the-loop）模擬器上已經安裝了Cruden。奧斯汀分校的Walker機械工程系是北美最知名的研究機構之一，該系將利用Cruden AS1基于動作的系統，在其硬件在環（HIL）測試設置中添加人類駕駛員輸入，以研究自動駕駛汽車控制系統的性能。
德克薩斯大學奧斯汀分校需要一個結合了HIL和駕駛員在環（DIL）系統的汽車模擬器，即一個定制裝置，可輕松、無縫地呈現多種駕駛環境和車輛類型，并且盡可能地接近現實。
該Cruden模擬器集成了奧斯汀分校現有的dSpace Scalexio模塊化實時硬件仿真系統以及dSpace ASM車輛和交通模型。該系統可用于多智能體模擬，以評估智能車輛的交通情境，包括評估復雜的車輛動力學。
將多智能體模擬與DIL模擬結合是業界首創，可實現在主客觀場景進行車輛測試，以及研究未來移動出行項目，可以呈現真實現實場景，但是有人類在模擬器后面進行操作。
展開 自主水下航行器 (AUV) | 近實時仿真與控制助力實現水下機動航行
其造價相對較低，這使得用若干個AUV 進行多航行器作業成為了可能。為了保持 SAM 小巧輕便，瑞典皇家理工學院為它配備了相對較小的電池組和數量有限的傳感器。
SAM 的單個推進器內配有兩個反向旋轉的螺旋槳。它還帶有額外的配平子系統，用于改變其浮力和重心位置。因此，盡管SAM 具有敏捷性，但仍動力不足。為此，它需要使用該團隊開發的高級控制系統來執行精準的操縱，并充分利用體載傳感器。另外，在開發這些控制系統的同時，還需要在其仿真速度與保真度之間進行工程權衡。雖然計算流體動力學有助于實現高度精確的流體流動仿真，但是，完成僅運行一個控制算法測試所需的計算就需要長達數天的時間。相比之下，在 Simulink 中創建的航行器運動仿真近乎實時運行，并且可以十分準確地用于對定性行為建模，從而能夠在 AUV 上測試控制方法之前，先在仿真中快速驗證和優化這些方法。
AUV 建模
AUV 建模是一項復雜的任務，因為流體動力學特性隨流動條件而變化。例如，受紊流的影響，在大迎角下產生的力與小迎角下產生的力大相徑庭。為了解釋這種復雜性，團隊創建了各個AUV 組件的流體動力學模型，然后使用空氣動力學建模中常用的方法（即組件組合法），將這些模型組合在了一起。
對于外部組件（或濕組件），如 AUV 的殼體和噴嘴，團隊使用了現有的最佳數據，對流體動力學特性進行了建模。這些數據以查找表的形式包含在了 Simulink模型中。它們來自于各種數據源。例如，對于小迎角，團隊使用了 CFD 仿真中的數據。而對于大迎角，則使用了基于 USAF 穩定性與操縱性DATCOM 公式的MATLAB 腳本。
展開 11/2 探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新
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展開 自動駕駛車輛仿真模擬軟件盤點 附車輛工程仿真下載
模擬器和配套的資源將會發布在官方網站：
http://carla.org
論文：
CARLA：An Open Urban Driving Simulator
論文鏈接：
https://arxiv.org/abs/1711.03938
代碼鏈接：
https://github.com/carla-simulator/carla
Apollo仿真模擬
之前已經講過關于百度Apollo平臺的內容，《深度揭秘Apollo自動駕駛及跟車方案的思路設計》《Apollo 2.0發布 | 深度揭秘百度自動駕駛平臺》，這里不多講了，優點是平臺開源，Apollo特點主要是真實高精地圖，豐富的真實場景。后續也會有動力學模型。
收費模擬平臺
Prescan
PreScan是一個基于物理的仿真平臺，用于汽車行業開發基于雷達，激光/激光雷達，攝像頭和GPS等傳感器技術的先進駕駛輔助系統（ADAS）。 PreScan還可用于設計和評估車輛到車輛（V2V）和車輛到基礎設施（V2I）的通信應用以及自動駕駛應用。PreScan可以從基于模型的控制器設計（MIL）用于軟件在環（SIL）和硬件在環（HIL）系統的實時測試。
主要分為四個步驟，搭建場景、添加傳感器、添加控制系統、運行仿真。
場景搭建
專用預處理器（GUI）允許用戶使用路段，基礎設施組件（樹木，建筑物，交通標志），演員（汽車，卡車，自行車和行人），天氣條件（如雨，雪和霧）以及光源（如太陽光，大燈和路燈）。
展開 自動駕駛研發模擬仿真系統的工作介紹
自動駕駛模擬仿真系統的目的是為了減少上車測試的開銷和風險，眾所周知谷歌開發的仿真系統CarCraft已經跑了25億英里，而實際車載測試才1000萬英里。
其中將實際上車測試的問題在模擬仿真系統中進行復現并添加各種變化被成為“fuzing”，當時開發的可視化平臺Xview就是模擬仿真系統的一部分，相當于顯示界面。
這樣的模擬仿真系統構成一般包括多個算法模塊，比如：
1. 傳感器模型：攝像頭（游戲引擎類似的功能），激光雷達，雷達，聲納...
2. 高清地圖和虛擬環境（類似VR），一些高清地圖的制造商也可以直接從真實環境中生成，比如三番，紐約，倫敦城市等等；
3. 車輛模型（OEM數據，動力學模型，控制模型），行人，摩托和自行車等等，以前做motion capture的公司有很好的數據，商用的汽車模擬軟件在這些方面很成熟；
4. 道路系統（路徑網絡）和道路特性（地質，坡度，風險，利用率等等）；
5. 環境模型（季節，氣候，天氣，時間如白天/晚上，等等），跟傳感器模擬關系大；
6. 交通模型（交通規則，限速，停車，十字/丁字/環路，紅綠燈，讓路，分岔，匯入等等）；
7. 駕駛模型 (駕駛行為，導航規則，避撞，個人特色，文化，地域等等）；
8. 應用相關的，比如運動規劃，模擬訓練。
下面論文分析中會針對這些問題討論解決方案。
展開 
設計仿真 | 基于VTD的多物理傳感器自動駕駛系統仿真方案
隨著自動駕駛算法等級的不斷提高，各開發商的傳感器布置方案也越來越豐富，最典型的為多V、多R及多L的方案。而在對多種類，多數量的傳感器進行物理模型仿真時，會占用大量的計算資源和網絡通訊資源，同時仿真的效果還受到PCIe總線帶寬及顯卡的接口數量限制。
基于VTD的多物理傳感器自動駕駛系統仿真方案，采用VTD的主從機布置方式，將VTD軟件安裝在主機Master上，從機slave上只安裝運行VTD所需要的依賴，主機以mount的方式將仿真軟件映射在從機Slave相應的位置。在主機中配置各類型傳感器運行的顯卡平臺，仿真開始時，主機以ssh的方式將傳感器的計算任務下發到從機Slave的顯卡，以調用從機Slave的計算資源，達到仿真對速度的要求。各個計算機的顯卡將計算完成的數據，分別通過HDMI和以太網的數據，發送到視頻注入板(FPGA)或直接發送給被測系統SUT。從而在感知層實現全鏈路仿真。該系統可以滿足用戶：
01
同時進行多路視頻數據的感知算法驗證；
02
同時進行多路激光雷達點云數據的仿真驗證；
03
同時進行多路毫米波雷達點云數據的仿真驗證；
04
可進行多V多R和多L的物理模型仿真驗證；
05
可進行行泊一體的算法仿真驗證。
VTD方案優勢
支持主從機的布置方式，合理分配計算資源；
主從機采用同一套仿真軟件，降低軟件成本；
根據顯卡的種類(圖形卡/計算卡)合理分配計算任務；
從機數量可擴展。
展開 BridgeStone采購VI-grade駕駛模擬器
2025年2月，我們很榮幸的宣布：普利司通（Bridgestone）EMEA已投資 VI-grade 的最先進動態駕駛模擬器，以增強他們的虛擬輪胎開發能力！該駕駛模擬器將安裝在意大利羅馬附近的普利司通EMEA研發中心，助力普利司通提升虛擬輪胎開發（Virtual Tire Development）能力，為輪胎創新開辟一條更高效、更具可持續性的發展道路。
普利司通此項投資旨在借助先進的模擬和人工智能技術，大幅提升輪胎的虛擬設計、測試及驗證水平。通過將 VI-grade 的高保真模擬器與自身現有的模擬及人工智能技術深度融合，普利司通得以運用全虛擬化流程，模擬復雜的輪胎與車輛交互情況。這一創新舉措不僅顯著加快了產品的上市進程，減少了物理原型的使用，還能通過迭代虛擬測試實現輪胎與車輛的同步開發，有力地促進了與OEM的合作。此外，新模擬器的投入使用，將助力普利司通朝著可持續發展目標大步邁進，減少物理測試次數，降低材料浪費。據普利司通預計，每年可節省多達 12,000 條試驗輪胎，這將大幅削減二氧化碳排放量和原材料消耗。
普利司通西區 CTO Emilio Tiberio表示：“對內部 Driver-in-the-Loop 仿真能力的投資，是我們構建能夠在虛擬世界精準預測輪胎性能的綜合生態系統過程中的關鍵里程碑。這讓我們得以在完全虛擬的環境中，對全新的創新設計與材料組合展開試驗。”
關于 VI-grade：
VI-grade是實時仿真和專業駕駛模擬器解決方案的領先供應商，可加速整個車輛交通行業的產品開發。VI-grade的駕駛模擬器包括從靜態桌面解決方案到全尺寸駕駛員在環動態模擬器，使主機廠、供應商、研究中心、賽車隊和高校能夠減少物理原型的開發并加速創新。
展開 一汽紅旗采購VI-grade桌面級駕駛模擬器
----VI-grade 中國區總經理劉崇真
VI-grade桌面級駕駛模擬器
桌面模擬器是VI-grade駕駛模擬器的入門級解決方案。他使得您能夠直接在您的辦公桌上就可以驗證車輛模型，對于那些想要開始應用駕駛模擬器加速產品開發并且對實時模型進行測試以獲得主觀駕駛體驗的工程師來說，是一個完美的解決方案。
VI-grade 桌面級駕駛模擬器
VI-grade的桌面模擬器是汽車主機廠的理想工具，可以使用桌面級駕駛
模擬器來準備以后用于更高級別駕駛模擬器（緊湊型、靜態、動態模擬器）的車輛模型，或者對特定的零部件進行快速測試。這種模擬器也可以用于大學和研究中心，開發和測試專用控制算法，以及讓學生接觸駕駛員在環技術。
更多有關VI-grade的消息，請關注VI-grade官方公眾號和視頻號。
展開 HORIBA MIRA采購VI-grade駕駛模擬器
沃里克郡納尼頓：歐洲領先的汽車工程咨詢公司HORIBA MIRA今天宣布，其車輛性能開發團隊已完成對新型VI-grade緊湊型駕駛模擬器的投資，以強調其專有的“客戶之聲”車輛開發方法。
HORIBA MIRA性能工程過程的基礎是以駕駛員體驗作為工程決策的關鍵決定因素：通過在設計周期的早期虛擬階段考慮駕駛員的主觀評估。新的駕駛員在環平臺中的能力進一步嵌入了這一理念。
在虛擬開發早期階段將駕駛員加入到循環中，不僅可以帶來更好的總體工程決策，而且完全符合我們的“客戶之聲”方法。對我們新的模擬器設施的投資突顯了我們
對
HORIBA MIRA
的持
續承諾，即通過利用我們工程師的知識，經驗和素質，以及為客戶提供一流結果所需的最新工程設備，來保持市場領導者的地位。
---HORIBAMIRA車輛動力學和NVH經理
TomLee
我們很高興確認HORIBA MIRA已采用并安裝了緊湊型駕駛模擬器。這表明測試和仿真正在融合，以在更短的時間內開發出更好的汽車。駕駛模擬器可以在設計周期的早期為工程師提供主觀反饋，可以增強后期階段的原型測試，并有助于預測潛在問題。VI-GRADE駕駛模擬器的精準性水平使開發、測試和調校新車具有前所未有的精度成為可能。
---VI-grade全球銷售和營銷副總裁
Guido Bairati
VI-grade設備已經全面調試，現在可以作為HORIBA MIRA公司“車輛性能開發小組”服務的一部分。
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