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センサシミュレーション

高精度の環境センサシミュレーション

自動運転車両は、センサを利用して正確に経路を発見します。あらゆる状況でこれを確実に行うため、車両、コントローラおよびセンサは、非常に多様なテストケースを含む仮想テストドライブでテストされ、開発の初期段階で効率的に妥当性確認が行われます。dSPACEは、センサの物理現象および特性に基づく独自の完全なソリューションである「センサシミュレーション」を提供することにより、この要件に正確に対処しています。

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現実的なセンサモデル

センサシミュレーションには、車両周辺のオブジェクトを現実的に表現する仮想3D世界を作成するモデルが含まれています。また、センサシミュレーションは、この世界の認知機能をシミュレートするためにカメラやレーダー、LiDARセンサのモデルも提供します。この目的のため、モデルタイプは次の2つの重要な側面をシミュレートします。

  • センサフロントエンド:フロントエンドはセンサの検出コンポーネントです。カメラでは、レンズとアナログ/デジタル画像コンバータがこれにあたります。レーダーのフロントエンドモデルには、たとえば信号変調やアンテナパターンが含まれます。一方、LiDARのフロントエンドは、レーザーとLED特性、および光検出器(受光LED)の集合体として構成されます。
  • センサ環境:環境モデルは、素材特性やチャンネル減衰によって影響される信号伝播の物理法則に従います。環境モデルは、該当するセンサによって検出可能な環境のすべての詳細をシミュレートすることができます。これには、周辺車両、道路、道路標識、道路沿いの構造物などが含まれます。

このセンサモデルは、自動運転用機能の妥当性を確認するために使用できるデータ融合や物体検知などの現実的なセンサシミュレーションのデータまたはそのサブセットを提供します。最高のパフォーマンスを得るため、センサモデルは、強力なグラフィックプロセッサユニット(GPU)を搭載したセンサシミュレーションPCなどのプラットフォーム上で実行することができます。

シームレスなシミュレーション

センサシミュレーションは、さまざまなプラットフォームでのモデルやテストシナリオの再利用をサポートしています。そのため、開発者のPCで作成され使用されたテストをシミュレータまたはクラウドで実行でき、またその逆も可能です。これにより、並列化されたテストの容易で迅速なスケーリングが可能になります。SIL(Software-in-the-Loop)シミュレーションからHIL(Hardware-in-the-Loop)シミュレーションまでの妥当性確認プロセス全体がサポートされています。これにより、現実とバーチャル双方のECUまたはセンサを使用した汎用的なテスト方法が可能になります。

柔軟性の高い統合

センサシミュレーションは、カスタマイズされたソリューションをサポートするため、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)により柔軟性を提供します。オンラインポストプロセシングAPIは、センサ固有の拡張を製品に直接実装するための効率的な方法です。この方法は、たとえば、出力形式の調整や、センササプライヤのセンサモデルの統合に使用することができます。その結果、得られたカスタムコードは、プロセス全体にてGPU上で実行されます。そのため、SILおよびHIL領域で同じコードを使用することができます。

センサモデルの概要

カメラモジュール

カメラおよび魚眼レンズカメラセンサの現実的なシミュレーション

LiDARモジュール

LiDAR信号の現実的なシミュレーション

レーダーモジュール

レーダー信号の現実的なシミュレーション

使用例

SIL(Software-in-the-Loop)シミュレーション

センサシミュレーションは、SIL手法を用いて完全にソフトウェアベースのテストをサポートします。

HIL(Hardware-in-the-Loop)シミュレーション

センサシミュレーションは、実際のセンサをADAS/AD制御ユニットと組み合わせてクローズドループでテストするオプションを提供します。

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