Image courtesy of VI-grade / Righthook

VI-grade で出会う自律走行車両開発とトレーニングとユーザー体験

Sébastien Lozé |
2021年11月11日
自動車シミュレーションの世界はリアルタイム技術を既に活用してきています。Unreal Engine を使い、自律走行車両の数百万マイル相当のテストも、新しい車両デザインのアピール検証も行われています。これらのソリューションは自動車技術を前進させていますが、その多くはソフトウェアベースのもので、ハードウェアとの通信には他のインターフェイスを必要としています。

国際的企業である VI-grade はさらにイノベーションを進め、一つの共通エンジンでハードウェアの世界とソフトウェアを融合させようとしています。VI-grade は Unreal Engine をコアとした製品 VI-WorldSim を制作しました。最新のドライビングシミュレーターとリッチなビジュアル、オーディオ環境を組み合わせ、機械と人間の両サイドからの洗練されたデータ収集も可能にしています。
 

VI-grade はシミュレーション ソフトウェアを中心として2005年に創設されました。車両のバーチャルモデルの構築と挙動の解析を助ける、エンジニア向けのソリューションを開発しています。VI-grade はバイク、鉄道、飛行機向けのソフトウェア ソリューションも提供しています。

2009年に VI-grade は会社のフォーカスを拡大し、自動車マーケット向けのドライビングシミュレーターの構築を始めました。VI-grade のグローバルセールス及びマーケティングのバイスプレジデントである Guide Bairati 氏は以下のように述べています。「私達は幸運でした。ドライビングシミュレーターがますます人気になる時期だったからです。自動車会社は、市場投入までにかかる時間と実物のプロトタイプ作成数を削減し、新しいクルマの開発にかかる費用を節約する必要を強く感じていました。その答えとなるのがドライビングシミュレーターの使用です」
Image courtesy of VI-grade / Righthook
VI-grade は小規模の静止シミュレーターと大規模なダイナミックシミュレーターの両方の生産を開始しました。Bairati 氏は以下のように述べています。「中規模ドライビングシミュレーターでのマーケットリーダーになることができました。そして様々なセグメントの顧客がつきました。Audi Sport や Porsche Motorsport のようなレースチームから、 Ferrari、Mercedes-AMG、Maserati のようなスポーツカー製造会社、そして Volvo や Fiat のような乗用車会社も顧客になりました」
VI-grade の顧客はドライブ体験を改善するために、より洗練され、リアルなソフトウェアを求めるようになりました。その時から、VI-WorldSim の開発が始まりました。Unreal Engine を使ってシミュレーターを駆動する完全に統合されたグラフィック環境です。

完全なエンドツーエンド シミュレーション環境の構築

Unreal Engine は自動車テストのための素晴らしいビジュアルを提供しますが、VI-grade はさらに高いゴールを定めました。ゴールとなるのは、ドライビングシミュレーターと共に、自律走行車両にいる人間のドライブ体験すべてや、レーン維持の ADAS アシスタンス、クルーズコントロール、緊急ブレーキなど最新車両に備えられた機能を体験できることでした。そのために、VI-grade は動き、振動、サウンドをシミュレーションに取り込み、完全に没入的な体験を実現しました。
Bairati 氏は説明します。「そうしたシステムにどのようにドライバーが反応するかを調べられるツールの開発に興味を持っています。高速道路でレーンを維持できる車の実現もそれは課題ですが、ドライバーにとって快適であるレーン維持システムの開発には別の課題があります」最新の車両でよくある体験を Bairati 氏は挙げています。挙動が不快なのでレーン維持機能をドライバーがオフにしてしまうことがあります。Bairati 氏が未来のシステムに望むのは、それとは正反対の快適な体験です。 

自動走行車両については、Vi-grade で様々な設定での乗客の快適度をテストすることもできます。現在 VI-grade の一部となった RightHook, Inc. のCEO である Warren Ahner 氏は以下のように述べています。「顧客と密接に連携し、カスタムハードウェアやソフトウェア ソリューションも関わることが多い、将来に向けた興味深いユースケースを集めています。限界近くで車両がどのように感じられるかというだけではなく、乗客として、ロボットタクシーの客として乗り込んだ場合走行がどれほど楽しいものであるかということについて顧客は心配しています。こうした研究には拡張現実を使った、360度没入体験と次世代の概念テスト HMI が必要です」 

そうした反応を試すために、VI-grade は詳細な HMI テスト環境を作りました。ドライバーと乗客の心拍数、皮膚反応などの身体シグナルをモニタリングし、車両の機能を使う時の個々人の体験についての情報を得ることができます。Ahner 氏は述べています。「このシステムを使って快適ですか?ということを調べるだけではありません。シナリオを起動し、それから、どれだけ早く回復できたかも調べます」
Image courtesy of VI-grade / Righthook
Bairati 氏も同意しています。「車両がデザイン通りの機能をしていることを確かめる以上のことをすることがとても重要です。ドライバーや乗客の需要度ができる限り高いことも確かめることが重要なのです」

鍵はグラフィック

そうした反応を実際に即してテストするには、システムのグラフィックがリアルであることが必要です。Bairati 氏はその理由を以下のように説明します。「ドライバーはまず物を見て、知覚します。そのため、グラフィック環境ができる限りリアルである必要があります。だから VI-WorldSim を Unreal Engine を使用して開発することにしました」
VI-WorldSim は VI-grade が開発したすべてのコンポーネントを統合します。シミュレーター、グラフィック、サウンド、物理ベースの動き、HMI フィードバックによって、自律走行車両、手動走行車両の開発者に向けた完全なソリューションを提供します。
Image courtesy of VI-grade / Righthook
リアルなグラフィックはマーケティングテームが車両の魅力を検討することも助けることができます。Ahner 氏は説明します。「来年の車両モデルを、シミュレーションで使うことができます。その車でカフェにドライブし、新しいバージョンの車の見た目をシミュレーションしたビデオを作ることができます。そこでわかったことから、マーケティングストーリーを構築できます」 

技術面では、VI-grade のチームは Unreal Engine を統合シミュレーション ソリューションで選択した理由として、バッチ処理ツール、コンテンツサイズのインサイト、ビジュアル UI 制作ツールの UMG(Unreal Motion Graphics) UI デザイナー、簡単なコード監視、そして自動化テストも簡単に作成できることなどを挙げています。 

VI-grade のようなインテグレーション提供者は Unreal Engine のすべての要素を活用して実用的なレイヤーを提供し、エンドユーザーの作業を単純化します。ユーザーはソリューションを支える技術より、自身の望むゴールに集中できます。 

こうしたパーツが集まった結果は、VI-grade の顧客にユニークな価値を提供していると Ahner 氏は考えています。「すべてを Unreal Engine で作成しました。設定、シナリオをデザインするためのユーザーインターフェイス、ロードモデルとインタラクションする機能も、すべて Unreal Engine で用意しました。Unreal はまさにこのプラットフォームのユーザータッチポイントのコアなのです」

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