戴姆勒利用Simpack進行ADAS系統(tǒng)研發(fā)

歐美日均將ADAS列入汽車安全法規(guī)，中國或于近年效仿。美國高速公路安全管理局NHTSA自2011年起就將汽車前撞預(yù)警FCW納入車輛安全評分，并規(guī)定自2018年開始五星安全標準車輛必須配備自動緊急制動AEB。2016年3月，20家占據(jù)美國汽車市場份額99%以上的制造商同意自2022年起乘用車標配AEB，豐田更主動表態(tài)自2017年開始為在美銷售新車標配AEB。

歐洲新車碰撞測試項目NCAP同樣在汽車安全評分中列入了自動緊急制動AEB，自適應(yīng)巡航ACC等。日本國土交通省MLIT自2014年開始將自動緊急制動AEB納入安全評分體系。預(yù)測中國或?qū)⑿Х孪冗M國家經(jīng)驗，于近年開始將ADAS技術(shù)列入安全法規(guī)。

美國高速公路安全管理局NHTSA在汽車五星安全標準中明確加入ADAS。NHTSA指出，高達94%的汽車事故與人為失誤有關(guān)，因此強烈建議安裝ADAS主動安全系統(tǒng)。

ADAS作為車輛智能化的初級階段產(chǎn)品，有望率先普及商業(yè)化。根據(jù)技術(shù)條件和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段，目前處于輔助駕駛向半自動駕駛推進的階段，ADAS作為過渡產(chǎn)品預(yù)計將率先普及。主要的ADAS技術(shù)包括自適應(yīng)巡航ACC，車道偏離預(yù)警LDW，車道保持輔助LKA，前裝預(yù)警FCW，自動緊急制動AEB，盲點探測BSD，自動泊車AP等。

戴姆勒商用車ADAS應(yīng)用案例

戴姆勒商用車在自動駕駛、互聯(lián)汽車及電動車方面敢為人先，多年來一直與梅賽德斯-奔馳、Freightliner、Fuso等卡車品牌開展合作，引領(lǐng)世界商用車技術(shù)的發(fā)展。

在2016年戴姆勒發(fā)布了一款全新制動輔助系統(tǒng) Sideboard Assist & Active Brake Assist 4，這套輔助系統(tǒng)彌補了之前產(chǎn)品的不足，可適應(yīng)城市內(nèi)復(fù)雜的交通環(huán)境，加裝的感應(yīng)器可以有效監(jiān)測路面上的行人和自行車，及時預(yù)警制動，從而保障了行人和非機動車駕駛者的安全。

戴姆勒利用Simpack進行ADAS系統(tǒng)研發(fā)

戴姆勒商用車部門一直采用Simpack軟件進行車輛動力學(xué)分析和ADAS及智能系統(tǒng)的研發(fā)，并基于Simpack建立了車輛駕駛模擬器。

在傳統(tǒng)應(yīng)用方面，戴姆勒使用Simpack主要用于以下分析：

Driving dynamics and handling

Braking systems

Vehicle vibrations

Drive-train vibrations

Active systems

上圖 使用Simpack進行整車振動分析

近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，戴姆勒基于Simpack虛擬車輛模型進行先進輔助系統(tǒng)和智能車輛的研發(fā)和驗證。其中的一些典型應(yīng)用有：

（1）建立駕駛模擬器

在Simpack車輛動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用Simpack實時仿真技術(shù)建立車輛駕駛模擬器，進行各種試驗。與實車試驗相比，駕駛模擬器有以下優(yōu)點：

安全性高：可安全地進行危險性駕駛狀態(tài)的試驗和極限狀態(tài)下的試驗、訓(xùn)練等。

再現(xiàn)性高：容易保證相同的試驗條件，并目能夠反復(fù)進行相同條件下的試驗。

容易設(shè)定試驗條件：容易進行汽車特性、路面狀況、道路、障礙物等環(huán)境設(shè)定及設(shè)定變更，不需要制作大量試驗設(shè)備節(jié)省費用。

容易測定數(shù)據(jù)和分析：用計算機能夠容易地存儲實車試驗測定困難的參數(shù)，并立即顯示所需的數(shù)據(jù)，高效率地處理。

（2）進行ESP系統(tǒng)研發(fā)和驗證

利用駕駛模擬器可以對ESP系統(tǒng)進行研發(fā)和性能驗證。

ESP性能驗證技術(shù)路線圖

ESP在實際車輛路試效果和相應(yīng)的Simpack仿真模型對比

（3）評估ADAS性能

整個系統(tǒng)包括以下部分：

Concurrent實時機及試驗臺硬件設(shè)備

Prescan交通傳感器仿真

Simpack車輛實時仿真模型

通過HIL運行的ECU

系統(tǒng)集成后如下圖所示

系統(tǒng)集成平臺

Prescan傳感器仿真

Simpack 進行ADAS及智能汽車研發(fā)的優(yōu)勢

進行ADAS和智能汽車的研發(fā)和性能驗證，離不開高精度的車輛動力學(xué)模型的支持。使用Simpack作為ADAS及智能汽車仿真平臺，具有以下優(yōu)勢：

（1）Simpack作為專家級車輛動力學(xué)仿真軟件，能應(yīng)用在汽車廠商中幾乎所有的多體相關(guān)研發(fā)部門，實現(xiàn)在同一平臺下完成多種仿真分析。

Simpack在車輛仿真中的應(yīng)用范圍

（2）Simpack具有發(fā)動機模塊、齒輪傳動模塊以及汽車模塊，能建立包含Driveline在內(nèi)的詳細車輛仿真模型，且各模型之間相互兼容能相互調(diào)用，大大節(jié)省建模時間。

（3）Simpack具有強大的實時仿真功能，在離線分析車輛多體動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立實時模型，不需要模型簡化，不需要代碼輸出，不需要編譯，快速實現(xiàn)虛擬車輛與現(xiàn)實物理環(huán)境的實時耦合。Simpack基于3D詳細部件的實時仿真模型，支持自由度數(shù)量大于200，能精確展示車輛動力學(xué)性能，且能實時顯示仿真動畫。

最后，分享一個Simpack實時仿真技術(shù)在ADAS研發(fā)中的應(yīng)用演示。其內(nèi)容是基于Simpack多體仿真模型和Dymola控制系統(tǒng)模型建立無人駕駛車輛ADAS測試平臺，進行ACC（自適應(yīng)巡航系統(tǒng)）和LKA（車道保持系統(tǒng)）的性能驗證。