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NVIDIA DRIVE Constellation:仿真技术助力打造安全的自动驾驶

转载 :  ytvip03.com   2020年04月08日

咨询公司兰德(RAND Corporation)指出,要使AI驾驶员的表现优于人类20%,需要进行总距离为110亿英里的验证工作,相当于让现实世界中的100辆车不停地开500多年,这显然是无法做到的。

仿真技术的出现让这一看似不可完成的任务成为现实。在虚拟世界中,开发人员可以在任意场景中测试并验证自动驾驶的硬件和软件,为自动驾驶汽车安全上路打好坚实基础。

自动驾驶仿真平台NVIDIA DRIVE Constellation已经正式上市一年。这款基于云的平台旨在为自动驾驶汽车的开发和验证提供支持。是一款由两台配对放置的服务器组成的数据中心解决方案:

第一台服务器DRIVE Constellation Simulator,采用NVIDIA GPU运行DRIVE Sim软件,虚拟行驶车辆及产生传感器信号。第二台服务器DRIVE Constellation Vehicle,包含运行完整AV软件堆栈的DRIVE AGX Pegasus 汽车计算机,以处理仿真所得的传感器数据。

来自DRIVE Constellation Vehicle的驾驶决策将反馈至DRIVE Constellation Simulator中,从而实现位精确的硬件在环测试。

                                             

▲ 左侧为DRIVE Constellation Simulator,右侧为DRIVE Constellation Vehicle

 

DRIVE Constellation:可扩展的真实场景仿真解决方案

·可扩展型解决方案DRIVE Constellation是一个可扩展的平台,旨在用于数据中心大规模部署。这种规模可实现数百亿英里的测试和验证。

·高仿真度:DRIVE Constellation仿真平台可以真实地呈现现实世界中的自动驾驶汽车,能够实现位精确及时序精确。

·罕见及困难条件下的仿真测试:开发者可基于对交通流量和测试环境的控制,仿真测试各种特别罕见及困难的情况,且不会危及实际车辆和驾乘员的安全。此类条件包括极端天气、昏暗照明、以及周围有车辆进行危险驾驶的情况。

·基于场景的测试:不需要驾驶数千英里以获得新的有测试价值的交通情况,DRIVE Constellation能让车辆不间断地经历各种值得学习的场景,并能够反复进行测试。

仿真中的测试是可重复进行的,而且会集中测试在真实世界中罕见且难以再现的关键场景。在仿真环境中行驶一英里所积累的经验,胜过在实际公路上行驶数百英里。 

NVIDIA DRIVE Constellation如何构成

 

 

NVIDIA DRIVE Constellation组件包括:

·DRIVE Sim是一款仿真软件,可为虚拟测试提供丰富的3D环境。当车辆在DRIVE Sim中进行测试时,可为摄像头、雷达、激光雷达等生成传感器数据,并将数据发送给自动驾驶软件。自动驾驶软件反馈控制信号以控制虚拟行驶中的车辆。DRIVE Sim作为开放式平台,可接入自定义的组件,包括了车辆动力学模型,传感器模型,场景等。

·DRIVE Constellation Simulator 是一款强大的GPU服务器,能够运行DRIVE Sim,为多个传感器实时生成数据,且时序精确。DRIVE Constellation Simulator中生成的数据被发送至DRIVE Constellation Vehicle中布置的ECU及在上面运行的自动驾驶软件。

·DRIVE Constellation Vehicle是一款数据中心服务器,其中包含车载ECU硬件和自动驾驶软件。它与DRIVE Constellation Simulator共享高速数据连接,能够以低延迟接收生成的所有数据。

DRIVE Sim包括用于以下组件的插件:

环境模型:

·DRIVE Constellation 仿真的汽车提供一个合成的3D虚拟环境。

·包括一个3D地图,及创造逼真环境以用于生成传感器信号的组件。

传感器模型:

·模拟汽车上的实际传感器如何捕捉现实世界中的信息。传感器模型包括摄像头、激光雷达、雷达和IMU

·以与实际传感器相同的处理方式,从DRIVE Constellation Simulator接收外界环境信息并处理数据,然后发送至DRIVE Constellation Vehicle。

车辆(动力学)模型:

·模拟车辆响应控制输入和外界条件的运动。

·DRIVE SIM提供转向、控制、摩擦系数。模型将会反馈车辆位置、方向、以及状态。

交通流模型:

·在微观和宏观层面上模拟交通行为。

·捕捉道路上所有外部参与者的行为,并对其动态行为进行脚本控制。

·通过引入外部独立的参与者,车辆可以在未知或意外的交通场景中进行测试和验证。

场景模型:

·定义场景中动态参与对象的行为。

·为场景测试编写ego车辆和其他车辆/行人的动作脚本。可使用插件通过编程方式生成新的场景。

NVIDIA DRIVE Constellation平台:灵活开放,随需定制

DRIVE Constellation是一个开放的平台。DRIVE Sim生态系统中的公司可通过使用软件模块,或通过与DRIVE Sim插件兼容的模块接入DRIVE Sim平台。这就让开发者能够自定义模块,并根据自己的需求获得准确设置。

灵活且开放的DRIVE Constellation平台使开发者设计及通过详细仿真手段来测试验证车辆的功能。工程师可重建车辆的传感器结构、位置和交通流量场景,以便在各种路况和天气条件下进行测试,从而开发出安全的自动驾驶车辆。

NVIDIA生态合作伙伴已经采用了DRIVE Constellation平台打造创新的自动驾驶系统。

沃尔沃集团采用NVIDIA DRIVE Constellation仿真平台来对自动驾驶车辆进行测试和验证,确保其在全球各地均能应对各类操作挑战。借助硬件在环的仿真,公司能够在车辆实际运行的硬件和软件上,对自动驾驶系统进行更大规模的测试。

丰田研究院高级研发公司TRI-AD和丰田研究院TRI也将NVIDIA DRIVE Constellation平台用于其仿真工作流程。这一端到端的仿真工具链将助力丰田将自动驾驶汽车推向市场。

仿真已经成为自动驾驶车辆开发过程中的强大工具,NVIDIA DRIVE Constellation平台将助力行业打造更安全的自动驾驶。

 

标签:仿真技术 自动驾驶 我要反馈 
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