Nákladní automobily jedoucí automaticky za sebou na dálnici, nebo auta automaticky měnící jízdní pruhy: zde musí být pohyby vozidel vypočítány a provedeny přesně a rychle bez lidského řidiče. Software a algoritmy umělé inteligence bezpečně řídí pohon, brzdy, řízení předních a zadních kol a systémy tlumení. Čím efektivnější jsou algoritmy AI, tím lépe lze využít dostupný výpočetní výkon.

Společnosti ZF Group a Infineon Technologies AG společně vyvinuly a implementovaly algoritmy AI pro vývoj a řízení softwaru vozidel v rámci projektu EEmotion. Projekt byl spolufinancován německým Spolkovým ministerstvem hospodářství a ochrany klimatu. Algoritmy umělé inteligence vyvinuté v rámci projektu a vyzkoušené v testovacím vozidle řídí a optimalizují všechny ovládací prvky během automatické jízdy podle zadané trajektorie.

Společnost ZF přidala algoritmy umělé inteligence do svých dvou stávajících softwarových řešení cubiX a Eco Control 4 ACC, která byla implementována do mikrokontroléru (MCU) AURIXTM TC4x společnosti Infineon s integrovanou paralelní procesorovou jednotkou (PPU). Výsledek: Efektivnější algoritmy umělé inteligence a lepší využití výpočetního výkonu. To následně vede k lepšímu jízdnímu výkonu a vyšší bezpečnosti jízdy. V porovnání s běžnými přístupy bez umělé inteligence nyní obě společnosti prokázaly, že jejich řešení dokáže například mnohem přesněji provádět automatické změny jízdních pruhů. Zvýšila se také energetická účinnost asistenčních systémů řidiče, jako je adaptivní tempomat. Lepší jízdní výkon v kombinaci s nižšími nároky na výpočetní výkon otevírá cestu k nákladově efektivním asistenčním systémům úrovně 2+.

„Projekt financování EEmotion ukazuje, že naše algoritmy založené na umělé inteligenci poskytují našim zákazníkům nové výhody: AI umožňuje vybavit výrobky novými funkcemi a vyvíjet je rychleji a efektivněji,“ řekl Torsten Gollewski, vedoucí výzkumu a vývoje ve společnosti ZF.

„Projekt EEmotion úspěšně integroval umělou inteligenci do bezpečnostně kritických funkcí řídicího systému vozidla; to bylo ověřeno na straně softwaru, což umožňuje další pokrok směrem k vysoce automatizovanému řízení,“ řekl Ernst Stoeckl-Pukall, vedoucí oddělení digitalizace a průmyslu 4.0 na Spolkovém ministerstvu hospodářství a ochrany klimatu. „Projekt tak poskytl důležitý impuls, který posílil inovační sílu a konkurenceschopnost německého automobilového průmyslu.“

Softwarové řízení podvozku optimalizované pomocí umělé inteligence

Software cubiX společnosti ZF umožňuje ovládat všechny komponenty podvozku osobních a užitkových vozidel. To zahrnuje podélnou a příčnou dynamiku i vertikální dynamiku vozidla. Kromě toho se dále vyvíjí prediktivní tempomat Eco Control 4 ACC, který využívá výpočetně náročný optimalizační algoritmus a modelově prediktivní řízení, aby bylo možné dosáhnout až o 8 % většího dojezdu v reálných jízdních podmínkách. V rámci projektu EEmotion byly rovněž vyvinuty algoritmy umělé inteligence, které se uplatňují již ve fázi vývoje. To umožňuje efektivnější návrh softwaru pro vozidla, který pak může být rychleji k dispozici zákazníkům. Zrychlená a umělou inteligencí podporovaná aplikace softwaru pro vozidla nabízí výrobcům vozidel jasné výhody při přizpůsobování různým modelům vozidel.

Mikrokontrolér od společnosti Infineon umožňuje využití algoritmů AI

Úsporné algoritmy založené na umělé inteligenci vyžadují velký výpočetní výkon, a proto je vhodné integrovat je do vysoce výkonných mikrokontrolérů, jako je například AURIX TC4x. Mikrokontroléry AURIX TC4x od společnosti Infineon nabízejí vysoký reálný čas a implementují nejnovější trendy v oblasti modelování AI, virtualizace, funkční bezpečnosti, kybernetické bezpečnosti a síťových funkcí. Dláždí cestu novým architekturám E/E a nové generaci softwarově definovaných vozidel (SDV). Důležitou součástí AURIX TC4x je jednotka paralelního zpracování, která díky rychlému zpracování dat podporuje výkonné aplikace AI.

O projektu EEmotion

Cílem projektu EEmotion bylo vyvinout řídicí systém založený na algoritmech umělé inteligence pro automatizované řízení, který zajistí přesnější řízení trajektorie v různých jízdních situacích. Realizace projektu zahrnovala definici požadavků na funkce založené na umělé inteligenci, vývoj celkové koncepce a odpovídajícího hardwaru a také vývoj integrace umělé inteligence do řídicích architektur pro aplikace kritické z hlediska bezpečnosti. Zohledňoval také takové aspekty, jako je vývoj bezpečné komunikace monitorované umělou inteligencí a zkoumání simulačního vývoje a validace systémů dynamiky vozidel. Společnost Infineon Technologies AG působila jako koordinátor konsorcia projektu v celkovém objemu 10,4 milionu eur, z čehož 59 % financovalo německé Spolkové ministerstvo hospodářství a klimatu. Projekt probíhal od září 2021 do srpna 2024 a zahrnoval partnerství se společnostmi ZF Friedrichshafen AG, b-plus technologies GmbH, samoconsult GmbH, RWTH Aachen University a Universität zu Lübeck.