Assistenza alla guida: da Volkswagen la realtà virtuale per i collaudi

Sviluppo più rapido ed efficiente; milioni di km di test abbattendo le spese di collaudo; possibilità di costruire enormi database per lo studio delle situazioni di traffico. Sulla gamma I.D. le prime applicazioni.

La costante evoluzione delle tecnologie di bordo presuppone sistemi di controllo e collaudo adeguatamente rapidi, in modo da seguire di pari passo lo sviluppo e l’applicazione reale dei dispositivi, sempre più sofisticati, che vanno ad equipaggiare gli autoveicoli; ciò appare tanto necessario quanto prossima è l’applicazione dei moduli di guida autonoma, che richiedono centinaia di migliaia di km per i test finalizzati alla corretta validazione dei sistemi “self-driving”.

L’informatica è in grado di venire in aiuto alle esigenze di ingegneri e progettisti: come avviene in Volkswagen, dove – comunica in queste ore una nota diramata dagli uffici tecnici di Wolfsburg – uno specifico software, ideato “in casa” per la simulazione delle reali condizioni di traffico, è attualmente in fase di sperimentazione. Con questo nuovo programma multimediale, spiega Volkswagen, sarà possibile ad esempio procedere ai collaudi dei sistemi di assistenza che andranno ad equipaggiare la imminente lineup 100% elettrica Volkswagen I.D., il cui primo modello (la berlina compatta VW I.D. ) è attesa al debutto già nel 2020.

L’utilizzo della realtà virtuale per il collaudo dei dispositivi di assistenza alla guida è al centro di un articolato programma di sviluppo delle nuove tecnologie di bordo, puntualizza Frank Welsch, membro del Board responsabile per Ricerca e Sviluppo di Volkswagen: “La progettazione dei nostri veicoli e l’introduzione di innovazioni in tutti i segmenti ci vede costantemente impegnati. “Grazie alla nostra squadra globale Sviluppo stiamo sfruttando tutte le opportunità offerte dalla digitalizzazione. Ciò include anche il collaudo virtuale. Stiamo utilizzando questa tecnologia perché renderà i processi di realizzazione più veloci ed efficienti”.

Nel dettaglio, le nuove tecnologie digitali di realtà virtuale vengono sviluppate dal Virtual Engineering Lab interno al Dipartimento IT del Gruppo VAG-Volkswagen Audi: in questa Divisione, gli specialisti in Information Technology operano per la realizzazione di innovativi software indirizzati alla creazione dei sistemi di sicurezza, in partnership con il reparto Sviluppo Tecnico di Volkswagen; presso il SimLab, il rispettivo expertise viene sfruttato per la valutazione di nuove applicazioni e la realizzazione dei progetti in fase di completamento.

Tecnicamente, ed in riferimento all’attuale step di sviluppo, i software ad elevate prestazioni – essenziali per la simulazione in ambienti complessi – vengono finalizzati sulla messa a punto del programma SlimFAS, chiamato in futuro a generare qualsiasi situazione di guida e di traffico. Lo sviluppo dell’innovativo software avviene attraverso la partecipazione congiunta degli esperti del Dipartimento IT di VAG-Volkswagen Audi e degli omologhi della Divisione Sviluppo Tecnico. L’applicazione delle più svariate condizioni di guida ai sistemi di assistenza di nuova generazione avverrà attraverso l’introduzione del software, che riproduce lo scenario virtuale attraverso un ambiente grafico 3D e registra i dati dell’ambiente virtuale, come se fossero reali, per mezzo dei sensori di bordo installati nel veicolo. A loro volta, gli ingegneri, essendo in grado di osservare con la massima precisione il comportamento dei moduli di assistenza, saranno in grado di intervenire per procedere all’ottimizzazione dei sistemi stessi in funzione del rispettivo grado di necessità.

In più, con l’obiettivo di avere accesso alla vastissima capacità di elaborazione permessa dalle attuali tecnologie multimediali, i tecnici Volkswagen hanno in programma l’integrazione della nuova piattaforma di simulazione SlimFAS nel cloud del Dipartimento IT, in maniera da poter beneficiare dell’enorme capacità di calcolo a loro disposizione. In questo modo, sarà possibile apprendere in parallelo, dal medesimo dispositivo di assistenza, centinaia di situazioni di guida, e si potrà allestire un “data base” di condizioni di traffico quanto più ampio, per archiviarlo fra i modelli di apprendimento efficaci e poterne trasferire l’applicazione a tutti gli altri moduli di bordo.

La prima applicazione di test, indica Volkswagen, riguarda attualmente la simulazione di migliaia di aree di parcheggio, con i relativi parametri da definire liberamente: struttura fisica delle superfici, condizioni di traffico, segnaletica orizzontale. Questo simulatore di parcheggio è già in uso per collaudare i sistemi di assistenza della gamma elettrica I.D.

Questo complesso iter di progettazione è finalizzato all’ottenimento di concreti vantaggi di ordine pratico: in primo luogo, la possibilità di effettuare prove e test dei sistemi di assistenza, in maniera pressoché continua, per giorni e settimane ed in qualsiasi scenario (approccio che, come è facile dedurre, accelera in maniera notevole la velocità di apprendimento dei sistemi). Inoltre, mediante i programmi di validazione virtuale – che permette una drastica riduzione delle apparecchiature di prova necessarie ai test “fisici” in ambiente reale – i tecnici Volkswagen puntano i propri riflettori sullo sviluppo di un numero sempre crescente di sistemi e funzioni integrati in una prospettiva di produzione in grande serie, con evidente risparmio di tempo e di risorse economiche: se fino ad oggi le fasi di test dei dispositivi di sicurezza vengono portate in esecuzione mediante collegamento materiale dei componenti di bordo con le attrezzature di prova attraverso complesse interfacce dati, è altrettanto vero che con il crescere del numero di funzioni integrate, cresce anche la necessità di test fisici. “Il collaudo virtuale permette di ridurne la quantità, rendendo superflue le attrezzature di prova”, spiega testualmente il comunicato tecnico Volkswagen.

Del resto, i sistemi di guida autonoma (dal Livello 4 all’”estremo” Livello 5 che non presuppone alcun intervento umano, mettendo l’utente del veicolo come figura di passeggero “tout court”) necessitano di milioni di km di prove. Da qui l’importanza delle sperimentazioni in ambienti virtuali: i sistemi di intelligenza artificiale dei veicoli “Saranno in grado di processare questi dati allo stesso modo di quelli dei test fisici effettuati in piste di prova e strade pubbliche. Questo permetterà di accelerare lo sviluppo delle funzioni di guida autonoma per la produzione di serie”, osservano i tecnici Volkswagen.

Le possibilità di digitalizzazione trovano Volkswagen interessata ad una loro applicazione anche in altri ambiti finalizzati allo sviluppo di nuovi modelli: ad esempio, studi di design e sviluppo in ambito virtuale (qui un nostro approfondimento in materia di progettazione virtuale), con un obiettivo similare a quello individuato nella realizzazione di test per la realizzazione di sistemi di assistenza di nuova generazione: una più efficace accelerazione dei processi decisionali e una più semplice cooperazione fra diversi settori di progettazione automotive. Da segnalare, a questo proposito, una “concept car virtuale” in fase di studio da parte dei tecnici Volkswagen: con questo modello, sarà possibile percepire e interagire con l’esterno, l’interno e con le funzioni degli strumenti e dei sistemi di bordo, modificandoli, abbattendo di conseguenza gli investimenti finanziari necessari alla costruzione di prototipi “fisici”.

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