車両運動シミュレーション

BikeSimは、米国Mechanical Simulation社によって開発された自動二輪車(モーターバイク)用車両運動シミュレーションソフトウェアです。

2005年のリリースから現在に至るまで、各主要車両メーカーや部品メーカー、そして研究・教育機関で幅広く利用されており、業界標準のソフトウェアとして車両運動CAE業界をリードしています。

BikeSimは各種車両諸元(アクセル、ブレーキ、ハンドル)、運転条件(マヌーバ、シフト操作、ライディング・ポジション)と、環境条件(路面形状、摩擦など)をパラメータや特性値で設定することで、車両運動の解析・評価を簡単に行うことが可能です。

また、MATLAB/Simulinkなど外部モデルとの接続インターフェースを持つほか、FMI(Function Mock-up Interface)を通じて各社ツールとの連携が可能です。

そのため、車両制御システムの制御ロジックや1Dモデルの検討評価をPC上で行うことができ、車両設計の効率化・品質向上に大きく役立てることができます。

さらに、対向車/併走車等の交通流シナリオや標識・看板などの景観を配置する事も可能で、ますます高度化・複雑化が予測されるADAS(先進運転支援システム)などの電子制御システム開発に対応するソフトウェアとして、エンジニアの皆様に快適で円滑な設計・開発環境をご提供いたします。

BikeSimの特長

○ モーターバイクやスクーター等の自動二輪車用3次元フルビークル動力学モデル(16自由度)

○ 高速かつ安定したシミュレーション(停止・ジャンプ・極低速にも対応)

○ パラメータ・マップ入力に特化した専用GUI

○ 操縦安定性検証・制御ロジック検証などの事例データが充実

○ ライダーモデルによりさまざまな環境条件、運転条件の設定が可能

○ MATLAB/Simulink、LabVIEWとの専用接続インターフェースを完備

○ FMIによる1Dモデルやリアルタイムシステムとの連携

○ dSPACE、Concurrentなど各種リアルタイム(RT)システム上でHILS(Hardware In the Loop Simulation)システムを構築可能 ※Real time版

○ ライディングシミュレータの高精度車両運動モデルとして利用可能

○ C, Python, M-Scriptなど各種言語によるモデル拡張・実行が可能

○ LinuxOSのサポート(ソルバーのみ)

BikeSimの車両モデル

車両モデル

  • 三輪(フロント側二輪)のサポート

タイヤモデル

  • タイヤ複合理論の機能強化
  • 二輪車専用の各種非線型タイヤモデル
  • 非対称タイヤのサポート
  • 外部タイヤモデル(MF-Tyre/ MF-Swift、FTire)との連携

※ MF-Tyre/MF-SwiftはSiemens社の製品です。MF-Tyre およびMF-Swiftの使用には別途ライセンスが必要です

※ FTireはCOSIN社の製品です。使用には別途ライセンスが必要です。FTireはリアルタイムシステム上で使用できません

パワートレインモデル

  • 連続可変変速機(CVT)のサポート
  • パワートレイン系モデル
    (エンジン、クラッチ/AT【切断&契合の自由度入替】、変速機、チェーンドライブ/シャフトドライブ)
  • パワートレイン系モデルは、各パーツをSimulink外部モデルと置き換えが可能

ブレーキモデル

  • 2輪独立のブレーキ系モデル(1次遅れ油圧モデル)

サスペンションモデル

  • テレスコピックフォーク、ダブルウィッシュボーン等を表現できるフロントサスペンション

ばね上・空力モデル

  • 質量、慣性、ホイールベースなどを数値で入力
  • 空力係数、空力作用点などを入力可能

ドライバーモデル・ライダーモデル

  • オープンループの操舵コントロール(Lean Angle/Steering Torque時系列入力、手放し可)
  • ライダー体重移動コントロール(腰位置横移動と上半身傾斜角の時系列入力)
  • オープンループのブレーキコントロール(Pedal Force時系列入力)
  • クローズドループ(ライダーモデル)の操舵コントロール目標コース設定)
  • オープンループとクローズドループ(PI制御)の速度コンロール入力
  • Path Preview Target Speed(最適速度の自動計算)
  • 路面コースと目標コースの独立設定機能の追加

BikeSimの機能

走行シナリオ・マヌーバ設定

  • 高速道路走行…合流での加減速、車線変更、分岐検知・制御、車線の増減
  • 市街地走行…交差点右左折、ラウンドアバウト、交通流再現、歩行者検知、踏切、駐車
  • Euro NCAP試験…自動ブレーキ試験(前方車両停止・定速走行・減速)
  • 走行試験…ダブルレーンチェンジ、J-Turn、波状路、サーキット、定常円旋回、低μ路、不整路面(オフロード、轍など)

路面・オブジェクト・ADASセンサー機能

  • 3次元コース生成機能を用いて様々なコース・路面を再現
  • Mcity路面/景観の再現
  • GPSデータ取得機能を搭載
  • 直線・円弧・クロソイド曲線などを組み合わせて簡単に路面作成が可能なSegment Builder機能
  • 複数の路面を組み合わせて、交差点や高速道路など実際に近い路面を再現可能
  • 風向や風速などを入力し、風による影響を表現可能
  • オブジェクト描画機能で他車両や標識などを用いた交通流を設定可能
  • ADAS開発に有効なオブジェクトセンサーモデルを最大20個設定可能(オプション:センサー)
  • RGB/距離/面法線ベクトルの取得(オプション:Live Animator)

拡張機能

  • MATLAB/Simulinkを介して他社ソフトウェアとの連成やモデルの一部置換が可能
  • FMI ver1.0 / 2.0 への対応
  • Events機能により運転・環境・車両条件を実行中に変更することが可能
  • 専用スクリプトVS Commandsを用いて、車両・運転・環境条件の拡張カスタマイズが可能
  • COM Interface機能により、MATLABやPythonなどのスクリプト言語で自動実行が可能
  • C, MATLABなどで車両モデル拡張・シミュレーション実行を可能にするVS API機能
  • 線形化解析に必要な線形行列{A,B,C,D}の導出、ウィーブ、ウォッブル、チャッターモードの解析が可能

 ※ボード線図、固有値解析、根軌跡解析にはMATLAB、MATLAB Control System Toolboxが必要です

表示機能

  • BikeSim結果評価に最適化された専用アニメータ&プロッタ VS Visualizerを採用
  • アニメーション・プロットの同時表示対応
  • 出力データを簡単にExcel/MATLAB形式へ変換可能表示機能
  • VS Visualizer単独での実行がライセンスフリーで可能、非ユーザへの結果データ展開に有効
VehicleSim Visualizerによる描画
VehicleSim Visualizer バックミラー表示例
VehicleSim Visualizer 車両状態量のデジタル表示事例
VehicleSim Visualizer 車両状態量のメータ表示事例
VehicleSim Visualizer プロットとの同期表示&複数画面表示事例
BikeSim線形化事例
参考:ウォッブル、ウィーブ、チャッターの解析事例

その他

  • モデル解説・使用方法についての日本語版ドキュメントを用意
  • 複数データベースをインストールし、使用者・プロジェクトごとで分類が可能
  • 他社間のデータ授受に有効な、データ暗号化機能
  • ADAS関連事例、他ソフト連携事例を含め、多くの設定事例を用意
  • ソルバーのLinuxOSサポート (RedHat, CentOS, SUSE, Ubuntu)

対応OS

Windows 8 & 10 (32bit / 64bitに対応)
(リアルタイムシステムのReal Time OSは、各リアルタイムシステムに従います。)

ラインナップ

BikeSim

Windows上で稼動する基本バージョンで、単独実行とSimulink上で外部モデルと結合して実行が可能です。

  • シミュレーション実行プログラム(スタンドアロンとS-functionのdllファイル)
  • ブラウザー・データベースソフト(Simulink Interfaceを含む)、アニメーションソフト

BikeSim RT + (Online & Offline Execution)

BikeSimをリアルタイム(RT)システム上でオンライン実行でき、さらにWindows上でのオフライン実行も1つのライセンスキーで可能なパッケージです。

ユーザが作成した制御ブロックと共に、各リアルタイムシステム上でオンライン実行できます。

ABS、ESC等の制御システムのHardware In the Loop(HIL)シミュレーション用途に使います。

現在、A&D, Concurrent, dSPACE, ETAS, National Instruments, RT-Labのリアルタイムシステムに対応した製品が選択可能です。

対応オプション


※ VehicleSim及びCarSim・BikeSim・TruckSim・SuspensionSimは、 Mechanical Simulation Corporationの登録商標です。

※ その他のブランド名や製品名は、それぞれ各社の商標または登録商標です。