Uma imagem da tela no Laboratório de Tráfego de Michigan enquanto um trem virtual (em verde) viaja por um cruzamento ferroviário em Mcity. Veículos reais (vermelho) e simulados (azul) reagem. Crédito:captura de tela de um vídeo de Mike Wood
A tecnologia de realidade aumentada pode acelerar o teste de veículos conectados e automatizados em 1, 000 a 100, 000 vezes, e reduzir os custos de teste adicionais - além do preço dos veículos físicos - para quase zero, de acordo com um novo white paper publicado pela Mcity.
A realidade aumentada combina o mundo real com um mundo virtual para criar um ambiente mais rápido, abordagem mais eficiente e econômica para testar veículos conectados e automatizados no Mcity Test Facility da Universidade de Michigan.
Esta metodologia de teste exclusiva é descrita no novo white paper, publicado hoje. Mcity é uma parceria público-privada liderada pela U-M que trabalha para promover o desenvolvimento de veículos conectados e automatizados.
"Para que o público aceite e adote amplamente os veículos sem motorista, devemos ser capazes de provar que eles são seguros e confiáveis, "disse Henry Liu, um autor do artigo.
Liu é professor de engenharia civil e ambiental, e professor pesquisador do U-M Transportation Research Institute.
"Isso requer testes rigorosos e extensos que, de outra forma, levariam mais de uma década para serem realizados, "Liu disse." O teste de realidade aumentada não é apenas mais eficiente, é mais seguro e nos permitirá garantir que os veículos sem motorista operem de forma confiável com a capacidade de prevenir e evitar acidentes. "
Uma combinação de trabalho
Liu e sua equipe pegaram emprestado de videogame e outras tecnologias virtuais para criar um ambiente de realidade aumentada onde veículos reais dentro da segurança do Mcity Test Facility da U-M podem interagir e reagir a veículos gerados por computador em tempo real por meio de comunicações de veículos conectados.
A instalação de teste, localizado no campus norte da U-M em Ann Arbor, possui mais de 16 hectares de estradas e infraestrutura de tráfego. O terreno inclui ruas urbanas e suburbanas com cruzamentos, múltiplas configurações de faixa, calçadas, sinais e sinais de trânsito, edifícios simulados, ciclovias e muito mais.
Os pesquisadores são capazes de criar cenários de teste e interações entre veículos de teste e veículos gerados por computador do Laboratório de Tráfego de Michigan em UMTRI. O laboratório de tráfego também é o centro de controle da Instalação de Teste de Mcity.
Veículos virtuais conectados (azul) podem ser vistos viajando em Mcity ao lado de veículos reais conectados e automatizados (vermelho). Este tipo único de realidade aumentada pode acelerar drasticamente os testes de veículos conectados e automatizados e permitir que os pesquisadores testem cenários de forma mais segura, maneira mais econômica. Crédito:captura de tela de um vídeo de Mike Wood
De acordo com o white paper, um observador de tal teste pode ver um veículo de teste se aproximar de um semáforo e parar vários metros antes do cruzamento para evitar que um carro gerado por computador já esteja parado no semáforo.
Os elementos de tráfego virtual gerados por computador são transmitidos para veículos de teste de Mcity usando uma patente pendente, seguro, tecnologia sem fio para permitir que veículos reais e virtuais se comuniquem entre si e com a infraestrutura do curso de teste. Esta tecnologia com patente pendente foi desenvolvida por Liu e Yiheng Feng, um cientista assistente de pesquisa no UMTRI.
"Nosso novo procedimento mostra um grande potencial para acelerar e reduzir o custo dos testes, "Liu disse." Também tem o benefício adicional de nos permitir construir uma biblioteca virtual de cenários de tráfego gerados por computador que podem ser praticados sem risco de danos ou ferimentos humanos. "
Conquistando Desafios
Os pesquisadores agora testam veículos totalmente automatizados usando três métodos:teste de circuito fechado; simulações geradas por computador; e operação de veículos ou componentes em vias públicas. Mas testar essas novas tecnologias em estradas públicas traz riscos legais, exposição a passivos, e preocupação com a segurança pública.
De 2014 a 2017, 11 fornecedores e fabricantes relataram 26 acidentes durante o teste de tecnologia de direção autônoma em estradas públicas na Califórnia, de acordo com o livro branco. Em 2018, uma mulher do Arizona foi morta por um veículo sem motorista operado pelo Uber enquanto caminhava com sua bicicleta pela rua.
O desenvolvimento de veículos automatizados também traz desafios adicionais em comparação com o convencional, carros e caminhões pilotados por motorista. Além de testar a confiabilidade e segurança dos ocupantes, veículos sem motorista devem trabalhar para prevenir e evitar colisões. Isso requer o teste de incontáveis cenários de travamento, incluindo aqueles que raramente ocorrem com veículos convencionais.
De acordo com a National Highway Traffic Safety Administration, um acidente grave o suficiente para relatar à polícia - um que resultou em pelo menos US $ 1, 000 no valor de danos - ocorre uma vez a cada 530, 000 milhas de condução. Um acidente fatal normalmente ocorre uma vez a cada 100 milhões de milhas.
"A maioria das estratégias para testar veículos automatizados hoje ficam aquém do que é necessário para garantir a segurança necessária para tornar a tecnologia sem motorista viável, "disse Huei Peng, diretor da Mcity e o professor Roger L. McCarthy de Engenharia Mecânica da U-M. "O ambiente de realidade aumentada no Mcity Test Facility nos traz um passo mais perto, oferecendo cenários de teste ilimitados que podem ser realizados em um período de tempo mais curto. Isso significa que o teste é mais rápido, mais barato, e mais seguro. "
O artigo é intitulado, "O mundo real encontra o mundo virtual:a realidade aumentada torna os testes de veículos sem motorista mais rápidos, Mais seguro, e mais barato. "Os pesquisadores solicitaram proteção de patente.
