Un'immagine dello schermo nel Michigan Traffic Lab mentre un treno virtuale (in verde) attraversa un passaggio a livello a Mcity. I veicoli reali (rosso) e simulati (blu) reagiscono. Credito:cattura dello schermo da un video di Mike Wood
La tecnologia della realtà aumentata può accelerare i test di veicoli connessi e automatizzati di 1, da 000 a 100, 000 volte, e ridurre i costi di test aggiuntivi, oltre al prezzo dei veicoli fisici, quasi a zero, secondo un nuovo white paper pubblicato da Mcity.
La realtà aumentata combina il mondo reale con un mondo virtuale per creare un più veloce, approccio più efficiente ed economico per testare veicoli connessi e automatizzati presso il Mcity Test Facility dell'Università del Michigan.
Questa metodologia di test unica è delineata nel nuovo white paper, pubblicato oggi. Mcity è una partnership pubblico-privata guidata da U-M che lavora per far progredire lo sviluppo di veicoli connessi e automatizzati.
"Affinché il pubblico possa accettare e adottare ampiamente i veicoli senza conducente, dobbiamo essere in grado di dimostrare che sono sicuri e affidabili, " disse Henry Liu, un autore della carta.
Liu è professore di ingegneria civile e ambientale, e professore di ricerca presso l'UM Transportation Research Institute.
"Ciò richiede test rigorosi e approfonditi che altrimenti richiederebbero più di un decennio per essere realizzati, " Liu ha detto. "Il test di realtà aumentata non è solo più efficiente, è più sicuro e ci consentirà di garantire che i veicoli senza conducente operino in modo affidabile con la capacità di prevenire ed evitare incidenti".
Una combinazione di lavoro
Liu e il suo team hanno preso in prestito dai videogiochi e da altre tecnologie virtuali per creare un ambiente di realtà aumentata in cui i veicoli reali all'interno della sicurezza del Mcity Test Facility di UM possono interagire e reagire ai veicoli generati dal computer in tempo reale attraverso le comunicazioni dei veicoli connessi.
La struttura di prova, situato nel North Campus di U-M ad Ann Arbor, dispone di più di 16 acri di strade e infrastrutture del traffico. Il parco comprende strade urbane e suburbane con intersezioni, configurazioni a più corsie, marciapiedi, segnaletica e segnaletica stradale, edifici simulati, piste ciclabili e altro.
I ricercatori sono in grado di creare scenari di test e interazioni tra veicoli di prova e veicoli generati dal computer dal Michigan Traffic Laboratory dell'UMTRI. Il laboratorio del traffico è anche il centro di controllo per il Mcity Test Facility.
I veicoli connessi virtuali (blu) possono essere visti viaggiare a Mcity insieme ai veicoli connessi e automatizzati reali (rosso). Questo tipo unico di realtà aumentata può accelerare notevolmente i test di veicoli connessi e automatizzati e consentire ai ricercatori di testare scenari in modo più sicuro, modo più conveniente. Credito:cattura dello schermo da un video di Mike Wood
Secondo il libro bianco, un osservatore di un tale test potrebbe vedere un veicolo di prova avvicinarsi a un semaforo e fermarsi a diversi metri prima dell'incrocio per evitare il tamponamento di un'auto generata dal computer già ferma al semaforo.
Gli elementi di traffico virtuale generati dal computer vengono trasmessi ai veicoli di prova Mcity utilizzando un sistema in attesa di brevetto, sicuro, tecnologia wireless per consentire ai veicoli reali e virtuali di comunicare tra loro e con l'infrastruttura del percorso di prova. Questa tecnologia in attesa di brevetto è stata sviluppata da Liu e Yiheng Feng, un assistente ricercatore presso l'UMTRI.
"La nostra nuova procedura mostra un grande potenziale per accelerare e ridurre i costi dei test, " Ha detto Liu. "Ha anche l'ulteriore vantaggio di permetterci di costruire una libreria virtuale di scenari di traffico generati dal computer che possono essere praticati senza rischio di danni o lesioni umane".
Vincere le sfide
I ricercatori ora testano i veicoli completamente automatizzati utilizzando tre metodi:test a percorso chiuso; simulazioni generate al computer; e l'utilizzo di veicoli o componenti su strade pubbliche. Ma testare queste nuove tecnologie sulle strade pubbliche comporta rischi legali, esposizione a passività, e preoccupazione per la sicurezza pubblica.
Dal 2014 al 2017, 11 fornitori e produttori hanno segnalato 26 incidenti durante il test della tecnologia di guida autonoma su strade pubbliche in California, secondo il libro bianco. Nel 2018, una donna dell'Arizona è stata uccisa da un veicolo senza conducente gestito da Uber mentre attraversava la strada in bicicletta.
Lo sviluppo di veicoli automatizzati comporta anche ulteriori sfide rispetto ai veicoli convenzionali, auto e camion pilotati da autista. Oltre ai test per l'affidabilità e la sicurezza degli occupanti, i veicoli senza conducente devono lavorare per prevenire ed evitare incidenti. Ciò richiede il test di innumerevoli scenari di arresto anomalo, compresi quelli che si verificano raramente con i veicoli convenzionali.
Secondo la National Highway Traffic Safety Administration, un incidente abbastanza grave da poter essere denunciato alla polizia, uno con almeno 1 dollaro, 000 di danni:si verifica una volta su 530, 000 miglia di guida. Un incidente mortale si verifica in genere una volta ogni 100 milioni di miglia.
"La maggior parte delle strategie per testare i veicoli automatizzati oggi non soddisfano ciò che è necessario per garantire la sicurezza necessaria per rendere praticabile la tecnologia senza conducente, " disse Huei Peng, direttore di Mcity e Roger L. McCarthy Professor of Mechanical Engineering presso U-M. "L'ambiente di realtà aumentata presso il Mcity Test Facility ci avvicina di più offrendoci un'offerta completa, scenari di test illimitati che possono essere realizzati in un periodo di tempo più breve. Ciò significa che il test è più veloce, più economico, e più sicuro."
Il libro bianco è intitolato, "Il mondo reale incontra il mondo virtuale:la realtà aumentata rende più veloci i test sui veicoli senza conducente, più sicuro, e più economico." I ricercatori hanno richiesto la protezione del brevetto.
