MapleSimと人工知能の活用: より良い電気自動車制御システムのために - Maplesoft

ユーザー事例:
MapleSimと人工知能の活用: より良い電気自動車制御システムのために

Potential Motors logo

課題
車両システムがますます複雑化し、相互依存性を持つようになるにつれ、必要とされる制御戦略は膨大な量の車両データを取り込む必要があります。車両制御アルゴリズム全体では、動的な車両モデルは、リアルタイムの速度でシミュレーション結果を提供できると同時に、高レベルの精度を必要とします。Potential Motorsのエンジニアは、電気自動車用の新しいAIベースの制御システムを効果的に訓練できる、忠実度の高いマルチドメイン車両モデルを必要としていました。

解決策
Potential Motors のエンジニアは、車両力学モデルの作成に MapleSim を選択しました。MapleSimを選択することで、彼らはAIベースの制御システムのトレーニングに役立つ単一の統合モデルに複数の車両ドメインをまとめることができました。このモデルは、実行可能なCコードとして簡単にエクスポートでき、チームのAIトレーニングのワークフローの重要な要件となりました。

結果
Potential Motors は、忠実度の高い車両モデルを制御トレーニングのワークフローに組み込むことに成功しました。MapleSimモデルに対してAIアルゴリズムを訓練することで、制御戦略を検証し最適化するための非常に高速なシミュレーションを実行できました。MapleSim モデルは現在、同社のテストプラットフォームの中心的な部分を形成しており、電気自動車のためのより高速で最適化された制御システムを可能にしています。


一世紀以上にわたり、自動車メーカーは、典型的な車両のほぼすべての細部に、莫大な資源を投資してきました。自動車自体がエンジニアリングのハイテクの驚異へと発展したのに伴い、現在では車両自体の動作のほぼすべての側面を制御するソフトウェアもまた発展しています。これらの最新の車両では、高度なアルゴリズムが性能の問題を監視し、安全上の懸念を警告し、人間の入力なしで動作するようになってきています。しかし、これらの高度な制御システムのためには、エンジニアは、車両性能のあらゆる側面を全体的な制御システムに組み込むことができるようにする必要があります。

電気自動車を特化したPotential Motorsは、すべての制御データをまとめ、ドライバーと車両の間に統合されたインテリジェントな接続を形成する車両制御ソフトウェアを開発しています。RallyAI車両制御ソフトウェアは、最新の電気制御とセンシングハードウェアと連動し、ドライバーと並行して動作することで、より安全で信頼性の高いドライビングを実現します。制御ソフトウェアは、最新の人工知能(AI)と機械学習(ML)技術を使用して、システムを継続的に訓練し、改善しています。

Potential Motors develops AI-based vehicle software that brings all the control data together and forms a unified, intelligent connection between the driver and vehicle.

Potential Motorsは、すべての制御データをまとめ、ドライバーと車両の間に統一されたインテリジェントな接続を形成するAIベースの車両ソフトウェアを開発しています。

Potential Motorsのエンジニアは、制御ソフトウェアを開発するために、電気自動車の性能をシミュレートするモデルに対してAIベースのアルゴリズムを訓練する必要がありました。これらのモデルには、パワートレイン、サスペンション、バッテリーなど、複数の車両サブシステムのダイナミクスを組み込む必要があります。この車両の「デジタルツイン」をテストすることで、物理的な車両テストを開始する前に、制御ソフトウェア全体を大幅に最適化できます。

Potential MotorsのCTOであり共同創業者でもあるアイザック・バークハウス氏は、動的な車両モデルが制御ソフトウェアの開発の中心になることを知っていました。彼は、「電気自動車を扱う場合、典型的な自動車のドメイン(電気、熱、機械、ソフトウェアなど)があります。これらすべての領域を統一された方法でシミュレートして理解できること、つまりシステムのデジタルツインを構築できるので、実車のテスト前に車両を理解することが可能です。」と、RallyAI の開発について説明しました。

アイザック氏と彼のチームは,動的な車両モデルを構築するためのツールとして,Maplesoft のマルチドメインモデリングおよびシミュレーションツールである MapleSim を選択しました。MapleSim を使用することで、彼らは様々な車両サブシステムの高忠実度の物理ベースのモデルを作成し、統合されたモデルをアルゴリズムのトレーニングのプラットフォームとして使用できました。MapleSim モデルは、ドラッグアンドドロップの物理コンポーネントと、制御テストの特定のニーズに合わせて作成されたカスタマイズコンポーネントを組み合わせて作成されました。

 

By using a dynamic vehicle model created in MapleSim, the team at Potential Motors could perform faster simulations and more quickly iterate on their control software development.

MapleSim で作成された動的車両モデルを使用することで、Potential Motors のチームは、より高速なシミュレーションを実行し、制御ソフトウェアの開発をより迅速に反復することができました

AIベースの制御アルゴリズムを効果的に訓練するためには、エンジニアはアルゴリズムに貴重なデータを提供する大量のシミュレーションを実行する必要があります。そのため、車両モデルのシミュレーション速度は非常に重要です。MapleSim は、直感的なモデリング環境を提供することに加えて、非常に効率的なシミュレーションコードを生成する能力も評価されました。MapleSim は、モデルに対して様々なコード簡略化技術を自動的に適用することで、実行可能な C コードとしてシミュレーションコードを生成、エクスポートしました。エクスポートされた C コードは、トレーニングアルゴリズムに組み込まれ、性能をシミュレートする仮想車両の制御ソフトウェアを効果的に提供しました

「これらの領域を統一された方法でシミュレーションして理解すること、つまりシステムのデジタルツインを構築できることで、実物に対してテストをする前に車両を理解することができます。」

Isaac Barkhouse, CTO, Potential Motors

MapleSimのデジタルツインに対してAIベースの制御ソフトウェアをトレーニングすることで、Potential Motorsは電気自動車のドライビング体験を再定義するという目標に向かって順調に進んでいます。同社は、自動車業界の多くの企業に比べればまだ新しい企業ですが、彼らの技術はすでに大手企業から深刻な関心を集めています。また、この技術への興奮を共有する投資家から250万ドルの資金調達を受けました。Potential Motorsは、急速に成長しているチームと共に技術開発を続けており、2021年には初期デモを一般公開する予定です。


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