車両運動シミュレーション

CarSimは、米国Mechanical Simulation社によって開発された、乗用車・小型トラック用車両運動シミュレーションソフトウェアです。

1996年のリリースから現在まで、全世界30社以上の車両メーカー、100社以上の部品メーカー、150以上の研究・教育機関で利用されており、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。

CarSimは各種車両諸元(パワートレイン、サスペンション、タイヤなど)、運転条件(マヌーバ、アクセル、ブレーキ、ハンドル、シフト操作)、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、CarSimは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出来ます。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。

CarSimの特長

○ 乗用車・小型トラック用のフルビークル動力学モデル(27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

○ MATLAB/Simulink、LabVIEWとの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システム上でHILS(Hardware In the Loop Simulation)システムを構築可能 ※Real time版

○ ドライビ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)

CarSimの車両モデル

タイヤモデル

  • 内製タイヤモデル
  • 非線形マップ入力、Pacejka 5.2(パラメータ入力)に対応
  • 非対称タイヤのサポート
  • タイヤ複合理論の機能強化
  • デュアルタイヤのサポート
  • タイヤの過渡特性を再現
  • 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

タイヤ接地点のコンタクトパッチ対応解析事例 
タイヤ緩和長のマップ化対応解析事例

パワートレインモデル

  • 駆動方式(前輪・後輪・四輪)を選択可能
  • 各コンポーネント(エンジン・トルコンなど)の特性はマップで入力
  • トルコン・機械クラッチの選択可能
  • トランスミッションはAT・MT・CVTから選択可能
  • ビスカス式・LSDといった種々のデファレンシャルに対応
  • ESC/TCS制御モデル用入出力変数のサポート
  • AVL社Cruiseパワートレインソフトとの連携(オプション:パワートレインインターフェース)

ブレーキモデル

  • 4輪独立のブレーキモデル
  • ABSを含んだ簡易モデルのほか、ブースター・温度特性を考慮したモデルが利用可能
  • FMVSS-126/ ECE R-13H 認証の為の代替シミュレーションに対応

ステアリングモデル

  • ラック&ピニオン方式、ボールナット方式両方に対応
  • アッカーマン機構特性をマップ入力可能
  • キングピンジオメトリ、摩擦特性を入力可能
  • 外部ステアリングモデルとの置換が可能

サスペンションモデル

  • 独立懸架、リジッド車軸、トーションビーム(後輪のみ)サスペンションが選択可能
  • マップ入力による3次元サスペンションキネマティクス特性設定
  • 非線形ばね・ダンパー・ブッシュ特性を設定可能なコンプライアンス特性設定

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
  • トルク反力によるエンジン(マウント4ヵ所・トルクロッド)
    挙動を含めた解析が可能(オプション:エンジンマウント)
  • 空力係数、空力作用点などを入力可能

ドライバーモデル

  • 目標速度設定や軌道プリビューによる速度制御
  • 目標軌道設定による操舵設定
  • シフトスケジュールによるAT制御

CarSim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、フィッシュフック、Sine with Dwell、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

  • 1軸 & 2軸トレーラ牽引モデル(オプション:トレーラー)
  • 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

表示機能

  • CarSim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
  • 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
アニメーションとプロットの同期表示
VehicleSim Visualizer 複数画面表示事例
CarSim線形化事例

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)
緊急自動ブレーキ(AEB)
車線逸脱警報(LDW)
レーンキープアシスト
車間自動制御(ACC)
周辺検知(BSD)
自動バーキング(PA)
RGB/距離/面法線ベクトルの取得
デュアルタイヤ

CarSim標準事例の中の一例

arSimには、最初から200パターンを超える試験・走行シナリオの事例と、100種を超える車両特性モデルの事例が標準で入っています。その中から、ほんの一例を紹介します。 一部の事例は、画像をクリックするとランタイムアニメーションファイルがダウンロードできます。

ダブルレーンチェンジ試験
轍路面でのトレーラ牽引車両走行試験
寒冷地試験(またぎ路面) ABS制御の有無
横風(風洞)試験 ESC制御の有無
横転(Fishhook)試験 ESC制御の有無
FMVSS 126 ESC自動試験
K&Cテスト サスペンション特性の解析
複数車両とレーダーセンサーによるActive Cruise Control
ドライバーコントロールモデル
エンジンマウントオプション
ADASセンサーオプション

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

CarSim

基本バージョン。Windows上で単独またはSimulink上で外部モデルと連成実行が可能です。

CarSim DS

CarSimに簡易ドライビングシミュレータ機能を付加したソフトです。

Windows PCにLogitech製ゲーム用ハンドル装置を繋いで、CarSimで作成した3D道路コース上で運転することが出来ます。

CarSim RT + (Online & Offline Execution)

CarSim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。

関連ソリューション

さまざまな運転条件に適したドライビングシミュレータ

ドライビングシミュレータを導入することで車両開発期間の短縮による開発費削減やドライバーの負荷軽減、実車では困難な走行環境...

自動運転車両開発における安全性確認のためのソリューション

...