Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Společnost dSPACE představila nástroj AUTERA AutoBox pro vývoj softwaru autonomního řízení vozů. V těchto vozech vybavených videokamerami, lidary a senzory dosahuje přenos dat až řádu terabajtů za hodinu. Požadavky na zpracování dat s ohledem na šířku pásma, výpočetní výkon a kapacitu paměti jsou proto enormní. Společnost dSPACE na konferenci, která se konala 19. a 20. ledna 2020 v Mnichově, představila systém AUTERA, jenž vývojářům i testovacím řidičům poskytne kompletní řešení pro vývoj funkcí autonomního řízení.
Typické oblasti využití jsou záznam rozsáhlých objemů dat během jízdních testů, např. při vývoji či homologaci, stejně jako zpětné využití těchto dat v laboratoři, při vývoji soustavy senzorů nebo vývoji algoritmu zpracování dat z okolí vozu. Pro tyto účely disponuje paměťová jednotka AUTERA AutoBox výkonným úložištěm poskytujícím řádově terabajty kapacity v kombinaci s velkokapacitním pevným diskem a širokým přenosovým pásmem až 50 Gb/s. Aby bylo rovněž možné zpracovávat výpočetně náročné úlohy, typické ve fázi vývoje, validace a optimalizace algoritmů založených na umělé inteligenci, může být systém AUTERA AutoBox vybaven hardwarovými akcelerátory, jako jsou grafické procesory a programovatelná hradlová pole. Ta mohou být rovněž využita pro inteligentní filtrování a prvotní zpracování dat získaných během testovací jízdy. Uspoří se tak čas nutný na vyhodnocení získaných dat a tím také vzroste kapacita úložiště k ukládání protokolů.
Rozsáhlý servis senzorů, sběrnic a sítí
Systém AUTERA poskytuje rozsáhlou nabídku sběrnic a síťové podpory podle posledních standardů, jako jsou AUTOSAR a FIBEX. Aby mohla být data z různých senzorů zpracována synchronně, zaznamenává AUTERA AutoBox přesné intervaly a podporuje různá rozhraní pro kamery, např. GMSL (Gigabit Multimedia Serial Link), FDP Link III (Flat Panel Display Link) nebo CSI II (Camera Serial Interface), díky čemuž je zaručena kompatibilita s produkty různých výrobců kamer. Stanice AUTERA vyhrazená pro nahrávání dat je tak rychle k dispozici pro přenos dat na server či do cloudové infrastruktury. Rozhraní systému umožňují zaznamenat data do datového centra v mimořádně širokém pásmu, např. prostřednictvím 100Gb Ethernetu.
Nástroj One-Stop-Shop kompatibilní se softwarem RTMaps
„Systémy dSPACE AUTERA nabízejí našim zákazníkům vysoce výkonný nástroj pro vývoj funkcí autonomního řízení, které podporuje veškerá relevantní rozhraní senzorů, sběrnice a sítě a které může být kombinováno s ostatními vývojovými systémy, jako je MicroAutoBox, a je tak okamžitě využitelné díky již předinstalovanému softwaru,“ uvádí Marius Müller, produktový manažer společnosti dSPACE.
AUTERA AutoBox je dodáván v nastavení kompatibilním s RTMaps (Real Time Multisensor maps). Díky modularitě vývoje softwaru a prostředí run-time mohou uživatelé nahrávat data z různých senzorů a sběrnic vozu a také přidávat záznamy časových intervalů, mohou synchronizovat data a přehrávat je. Variantně mohou být využívány dodatečné softwarové balíčky, jako jsou linuxové aplikace. Rozhraní pro programování API (Application Programming Interface) opatřené dokumentací veškerých relevantních funkcí je rovněž součástí dodávky. Plánována je implementace řešení pro správu vozového parku, které umožní uživateli monitorovat systémy AUTERA ve své flotile vozů.
Simulační nástroj pro urychlení vývoje vozů
Autonomní vozy musí své pasažéry bezpečně přepravit do cílové stanice. Základním předpokladem této funkce je, že senzory vozu správně detekují jeho okolí. Proto je v průběhu celého vývoje značný důraz kladen na validaci dat získaných radary, lidary a kamerami. Pro tento úkol nabízí dSPACE vývojářům výkonné simulační prostředí, pomocí kterého mohou být senzory snadno ověřeny metodou hardware-in-the-loop (HIL), virtuálně metodou model-in-the-loop (MIL) nebo s využitím cloudu jako simulace software-in-the-loop (SIL). Na konferenci dSPACE společnost živě předvedla, jak může být systém senzorů testován v různých situacích.
Obsáhlé knihovny pro senzory a simulační prostředí
Společnost dSPACE nabízí uživatelům modely prostředí senzorů formou knihoven. Tyto modely dovolují zasadit do 3D prostředí okolí autonomního vozu modely účastníků silničního provozu, dopravní značení i strukturu silnic a krajnic. Menu obsahují rovněž 1 300 objektů a 170 předdefinovaných materiálů, přičemž uživatel má možnost přidávat další. Software navíc obsahuje modely senzorů pro radary, lidary a kamery, stejně jako modely pro testování logiky řízení a sběru dat.
Vývoj softwaru pro autonomní řízení je velmi komplexní, jednak proto, že jednotlivé hardwarové komponenty jako senzory pocházejí od různých výrobců elektronických řídicích jednotek, a jednak proto, že algoritmy ovládání řízení musí být perfektně zkoordinované. Simulační prostředí umožňuje snadnou a flexibilní zástavbu uživatelsky specifických senzorů. Díky tomu jsou testovací scénáře více realistické a senzory adaptibilní na různé případové situace.
Software pro podporu simulací software-in-the-loop a hardware-in-the-loop
Nástroj Sensor Simulation umožňuje opakované využití modelů a testovacích scénářů na různých platformách. Test, který vývojář navrhne a provede na PC, může být opakován pomocí simulátorů HIL nebo SIL (viz více na https://automa.cz/cz/casopis-clanky/simulace-processor-in-the-loop-a-hardware-in-the-loop-2007_05_34311_2055/) nebo s využitím dat v cloudu. Díky tomu je možné uskutečnit velké množství testů za krátkou dobu.
Sensor Simulation PC pro maximální výkon
Nástroj Sensor Simulation běží na výkonné hardwarové platformě pro PC. Nástroj má grafický procesor umožňující modelovat komplexní přesné modely senzorů (obr. 2).
„Čím dříve bude proces vývoje senzorů validován, tím rychleji se dostanou bezpečné vozy s novými funkcemi pro autonomní řízení na silnice. Simulace senzorů od společnosti dSPACE nabízí komplexní simulační prostředí pro zrychlení vývoje autonomní jízdy,“ míní Christopher Wiegand, produktový manažer společnosti dSPACE.
[Tiskové zprávy společnosti dSpace, prosinec 2019 a leden 2020.]
Jiří Hloska
Obr. 1. Systém AUTERA nabízí rozsáhlou podporu pro sběrnice a komunikační sítě v souladu s nejnovějšími standardy, jako jsou AUTOSAR a FIBEX
Obr. 2. dSPACE poskytuje vývojářům vysoce výkonné simulační prostředí, pomocí kterého mohou být validovány systémy senzorů (např. zde lidar) jednoduše při simulaci hardware-in-the-loop, virtuálně jako model-in-the-loop, nebo dokonce na základě cloudového řešení jako software-in-the-loop