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バーチャルテストドライビングによるADASテスト

DYNA4は、ドライバーアシスタンスシステム（ADAS）と自動運転（AD）システムの機能開発を目的とするモジュール式の柔軟なシミュレーション環境です。DYNA4でADAS/ADのテストを行うことにより、バーチャルテストドライビングが持つ以下の主な要件を満たすことができます。

静的環境: 道路、道路標識など
動的環境: 道路使用者、動物など
センサーモデル: 異なる抽象化レベルを用いて、環境をバーチャルに検知
車両ダイナミクスおよびドライブトレインモデルにより、搭載されているセンサーも含めたテスト対象車両のリアルな動作を再現

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道路網にはASAM OpenDRIVE
センサーインターフェイスにはASAM OSI
結果データにはASAM MDF
DYNA4モデルのエクスポートや機能のインポートにはFMI
拡張性とカスタマイズ性の確保には、オープンなUnityベースの3D環境

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MILからSIL、そしてHILまで: モデルベースのコントローラー開発（MIL）、Software-in-the-Loop (SIL) システム、Hardware-in-the-Loop (HIL) 試験装置に対応
以下を始めとする多様な実行環境に対応:
- Simulinkのネイティブ実行モード
- WindowsまたはLinuxの実行ファイル
- CANoeコンフィギュレーションに統合されたCANoeモデルライブラリ
- サードパーティのツールチェーンに統合されたFMU
- 多くの一般的なリアルタイムプラットフォーム
単一のデスクトップコンピューターから、CIパイプラインへのフル統合に至るさまざまな規模に対応

動画: バーチャルテストドライビングによるADAS機能への刺激。DYNA4のクローズドループシミュレーションをADAS機能開発に活用

トラフィックと環境センサーが存在する仮想の世界でADAS機能をテスト

DYNA4のGUIでモデルデータビューを表示し、3Dでの可視化を実行

動画: クローズドループシミュレーションによるADASテストでのバーチャルテストドライビングの活用方法

包括的なテスト: 異なるパラメーターとテスト自動化機能を使用し、数千キロに及ぶ自動走行テストを再現可能
早期のエラー検出 : ADAS/AD開発プロセスの早い段階で異常を修正し、開発コストを抑制
安全性の向上: クリティカルな交通および衝突シナリオを危険なくシミュレーション
工数の削減: ベクターのツールチェーンやサードパーティのツールチェーンへのスムーズな統合

環境認識: 車線検出、交通信号の識別、オブジェクト検出、Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) など
コンフォート機能: アダプティブクルーズコントロール（ACC）、渋滞時走行支援、パーキングパイロットなど
安全システム: プリクラッシュ、前方衝突警報（FCW）、自動緊急ブレーキ（AEB）、レーンキーピングアシスト（LKA、ELKA）、ブラインドスポットモニターなど
Car2x: 通信による協調走行

ADAS機能をMILからHILまでシームレスに統合

Simulink: 開発した機能をDYNA4のSimulinkベースのモデルに統合するか、DYNA4モデルをS-functionとしてエクスポートし、Simulinkモデルに統合
Cコード: 機能のコードをS-FunctionとしてDYNA4のSimulinkモデルに統合するか、CANoeのSIL Adapter Builderを使用して、DYNA4モデルでCANoeシミュレーションを実行
AUTOSARコード: 仮想ECUにvVIRTUALtargetを使用して、DYNA4モデルでCANoeシミュレーションを実行
FMU: 機能をFMUとしてDYNA4モデルに統合するか、DYNA4モデルをFMUとしてエクスポートし、好みの環境で実行
実際のECU: DYNA4モデルをベクターVTシステムまたはその他の一般的なリアルタイムシステムで実行し、実際のECUをHIL試験装置上でテスト

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センサーモデル

レーダー、LiDAR、カメラ、超音波センサーのための汎用的でパラメーター化可能なモデル
ASAM OSIに基づく、標準化されたセンサーデータ出力
ASAM OSIを入力として使用するカスタムセンサーモデル
オブジェクトレベル: オブジェクトリスト、検出された車線など
認知レベル: レーダーのレンジドップラーマップ、カメラ画像、セグメント化されたカメラ画像、LiDAR点群、セグメント化されたLiDAR点群、超音波ヒストグラムなど
物理的に正確なテスト対象車両のダイナミック挙動によるセンサーのリアルな動作

続きを読む: DYNA4によるセンサーシミュレーション

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トラフィック: 動的環境

複雑な道路網での周辺車両、歩行者、動物などのシミュレーション
規制や専門的な情報に基づく特定のシナリオにおいて、テスト対象システムに適用される決定論的なタスク
カバレッジの拡大と耐久テストを目的とした確率論的なトラフィック
道路使用者の幅広いアニメーションカタログ

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静的環境

ASAM OpenDRIVE道路網モデルのネイティブサポート
ASAM OpenDRIVEに基づき、車線、道路標識、交通信号などを自動生成して視覚化
Unityベースの視覚化機能を、付属のアニメーションオブジェクトカタログやカスタマイズした3Dオブジェクトで拡張可能
雨、霧、雪、夕暮れ、夜明けなど、天候やライティングを調整可能

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テスト対象車両

詳細レベルを選択できるリアルなドライビングダイナミクス
乗用車と最大2台のトレーラーを牽引する商用車
エンジントルク、ブレーキ、ステアリングなどの操作
ドライバーの運転タスク
動的／静的環境とクローズドループのインタラクション

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DYNA４によるADASテスト: SUTを柔軟に統合し、それを作業環境に統合

DYNA4モデル

DYNA4モデルを使用し、開発した機能をクローズドループシミュレーションでテスト
機能への入力と、利用可能なパラメーターに応じて適切な詳細レベルを選択
必要に応じて独自のモデルコンポーネントを統合

テスト対象システム（SUT）の柔軟な統合

DYNA4のオープンインターフェイスを使用することにより、開発した機能をMILからSIL、HILへと簡単に統合可能
DYNA4モデルをSimulink、デスクトップPCでの実行可能ファイル、その他一般的なHILプラットフォームなど好みの環境で実行
DYNA4を実行マスターに選択して、DYNA4標準のワークフローを使用するか、DYNA4を既存のツールチェーンに統合

物理ベースのセンサーモデルと視覚化

カメラ画像、LiDAR点群、超音波ヒストグラム、レンジドップラープロットなど、物理ベースのセンサーモデル
幅広いオブジェクトカタログと独自ジオメトリによる拡張性を備えたUnityベースの3Dアニメーション
自動生成された道路や地形も含むシミュレーション結果を、実行時に任意の解像度（最大4K）で視覚化

テストの自動化

DYNA4を実行マスターとし、組み込まれているタスクのシナリオを使用して包括的なテストを実施
実行マスターとしてCANoeを使用する場合は、vTESTstudioを使用してテストを自動化
外部テスト自動化ツールをAPIで接続

レポートの作成

標準のMDF形式で結果をエクスポート
レポートの自動生成
vSignalyzerやvMDMなどのベクター製ツールを使用することにより、広範囲な結果の解析が可能

ADASテストの代表的な標準をネイティブでサポートするDYNA4

分散した車両機能、特にADASや自動運転の機能の複雑化に伴い、シミュレーションは機能の開発から妥当性確認に至る標準ツールとなりました。しかし、仮想的なテスト走行、すなわちバーチャルテストドライビングを、複数の分野をまたいで柔軟に、しかも継続的に使用できるようにするにはどうすればよいのでしょうか。システムインテグレーション、データ管理、テスト評価の各領域では、OpenDRIVE、OpenSCENARIO、OSI、FMI、MDFなどの標準規格が重要な基盤的役割を担っています。

テクニカルアーティクル「バーチャルテストドライビングの標準規格（Hanser Automotive 2020年6月号掲載）」では、標準規格を一貫して使用することにより、開発プロセス全体を通してバーチャルテストドライビングの継続的な再利用が可能になることを説明しています。

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