Visualiser l'avenir de la conduite autonome chez BMW

BMW emploie Unity tout au long de son cycle de vie automobile pour une variété de cas d'utilisation, de la transformation des processus de production avec AR et VR à la commercialisation de ses véhicules de manière révolutionnaire. Explorons l'une des applications les plus innovantes de la technologie 3D en temps réel de BMW - faciliter la navigation dans la complexité de la conduite autonome (AD) et remettre en question sa fonction AD à travers des millions de scénarios simulés.

Le groupe BMW - qui abrite les marques BMW, MINI, Rolls-Royce et BMW Motorrad - travaille sur la conduite hautement automatisée depuis 2006. Dans les années à venir, l'entreprise espère offrir aux conducteurs une opportunité inédite : acheter un véhicule qu'ils n'auront presque jamais besoin de conduire eux-mêmes.

Le groupe BMW a pour objectif de vendre des voitures dotées d'une automatisation de niveau 3 pour les systèmes d'aide à la conduite, la conduite sur autoroute et le stationnement dans les années à venir. (Le niveau 3 de la SAE est défini comme une automatisation conditionnelle de la conduite avec une certaine intervention humaine).

Seuls 5 % des kilomètres d'essai de BMW seront parcourus par des véhicules réels (crédit vidéo) : BMW).

Dans le monde entier, une flotte de véhicules d'essai du groupe BMW testera cette technologie sous pression. Cette flotte ne permettant pas de recueillir toutes les données nécessaires au développement de l'AD, près de 95 % des kilomètres d'essai de BMW sont parcourus par des véhicules virtuels dans des mondes virtuels.

Ces simulations ont lieu sur le campus de conduite autonome de BMW à Unterschleissheim, en Allemagne, au nord de Munich. Nicholas Dunning, développeur de simulations graphiques au sein du groupe BMW, fait partie de l'équipe de développement de base de 12 personnes qui a créé des outils personnalisés réalisés avec Unity afin d'aider les 1 800 développeurs d'AD sur le campus de BMW à visualiser et à faire progresser leur travail.

"Chez BMW, nous pensons que la simulation est essentielle au développement de la conduite autonome", explique M. Dunning. "Unity joue un rôle essentiel en aidant notre équipe à créer, visualiser et évaluer les millions de trajets virtuels nécessaires pour nous aider à réaliser nos ambitions en matière d'AD."

La grande majorité des tests étant effectués dans le centre de données spécialement conçu par BMW pour le développement AD, la société devait donner à ses développeurs AD un moyen facile d'accéder à l'information :

1. Visualiser les données brutes des simulations d'une manière immédiatement compréhensible et réaliste, au-delà des graphiques et des tableaux.

2. Évaluer l'état actuel de leurs fonctions AD à travers d'innombrables scénarios simulés.

Profitant de l'extensibilité d'Unity, l'équipe de M. Dunning a développé une solution personnalisée basée sur Unity pour répondre à ces besoins. Découvrons la manière unique dont Unity est utilisé pour aider le groupe BMW à mettre en place un système AD sûr et fiable dans les délais impartis.

BMW a utilisé Unity pour développer un éditeur de scénarios graphiques qui simplifie considérablement le processus de test et de validation des fonctionnalités en cours de développement. L'interface permet aux développeurs AD de visualiser et de mettre en place des milliers de scénarios simulés qui augmentent la maturité et la préparation des fonctionnalités.

Voici un échantillon des divers éléments qu'ils peuvent paramétrer dans l'éditeur de scénarios pour tester des fonctionnalités en simulation :

• Quantité et type de véhicules en circulation (voiture, bus, etc.)
• Piétons
• Panneaux de signalisation (au sol ou montés)
• Voies (droites, courbes, etc.)
• Limites des voies (aucune, en trait plein, en trait double, en pointillés, etc.)
• Conditions environnementales (heure de la journée, densité du brouillard, niveau des précipitations)
• Planification de la trajectoire du véhicule

En plus des scénarios générés manuellement par les développeurs de BMW, des scénarios sont également extraits des scènes de trafic enregistrées par la flotte de test. Ces données sont post-traitées et converties automatiquement en scénarios de simulation. Une étape analytique supplémentaire permet d'identifier les scénarios qu'il serait intéressant de développer et de les faire varier.

La vidéo ci-dessous montre un scénario réel d'un véhicule coupé sur une autoroute en Allemagne, ainsi que le scénario converti dans la simulation. Parce qu'il a été identifié comme un scénario intéressant, il subit des variations. Dans ce cas, ces variations testent la capacité du véhicule à maintenir une distance de sécurité par rapport à la voiture de débarquement dans différentes conditions météorologiques, notamment la pluie, la faible luminosité et le brouillard.

Un scénario simulé, converti à partir des essais de la flotte, varie en fonction des conditions météorologiques.

L'utilisation d'Unity comme interface de visualisation pour les tests simulés est très bénéfique pour les développeurs AD de BMW. Grâce à la 3D en temps réel, ils ont un contrôle total sur la manière dont ils interagissent avec cette réalité numérique immersive.

Comme le montre la vidéo ci-dessous, ils peuvent faire l'expérience d'un changement de point de vue connecté en temps réel lorsqu'ils modifient leur perspective du véhicule ou de tout autre objet au sein de la scène virtuelle. Ils peuvent zoomer pour une inspection plus approfondie ou reculer pour avoir une idée de l'échelle, ce qui facilite la compréhension globale de tout ce qui se passe dans le scénario simulé.

Unity permet aux développeurs AD de BMW d'explorer le scénario simulé depuis n'importe quel point de vue. Ce scénario montre un véhicule entouré d'objets inconnus (représentés par des blocs violets) pour aider à évaluer la capacité de la fonction AD à fonctionner avec un mélange de données connues et inconnues.

Au départ, BMW construisait des environnements très détaillés et réalistes, mais au fil du temps, il s'est avéré que le passage à un style de visualisation plus abstrait et le fait de ne rendre que les composants clés (par exemple, la route, les véhicules) contribuaient à éliminer le bruit des données et permettaient aux développeurs AD de mieux se concentrer sur les résultats de chaque simulation.

Les développeurs AD de BMW peuvent non seulement créer rapidement des scénarios à tester, mais aussi obtenir un retour d'information immédiat et visuel sur l'état de préparation de leur fonction AD. Ils peuvent littéralement voir comment le véhicule s'est comporté pendant le test en 3D en temps réel, plutôt que d'avoir à analyser les données dans des tableaux et graphiques en 2D.

La visualisation et les données d'évaluation (coin inférieur droit) sont affichées et synchronisées en temps réel, ce qui permet aux développeurs d'analyser facilement les résultats dans leur contexte.

Alors que BMW continue de progresser dans ses ambitions AD, Dunning et son équipe espèrent finalement étendre leur solution basée sur Unity au-delà de son public principal de développeurs AD. L'équipe voit un potentiel énorme dans la collaboration avec ses collègues responsables des essais en voiture pour s'assurer que les véhicules de niveau 3 de préproduction fonctionnent comme prévu avant d'entrer en production.

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Lisez la deuxième partie, où nous partageons comment BMW utilise Unity pour surmonter les défis quotidiens du développement AD.

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