Más información acerca del entorno virtual y simulado, así como de su aplicación para el desarrollo de los sistemas ADAS en: https://www.km77.com/revista/teletransporte/porsche-engineering-juegos-de-realidad/
0:00 Introducción
1:14 ¿Qué es Porsche Engineering?
5:32 Game Engines
8:56 Simulación y PEVATeC
0:00 Introducción
1:14 ¿Qué es Porsche Engineering?
5:32 Game Engines
8:56 Simulación y PEVATeC
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MotorTranscripción
00:00Desarrollar los sistemas de conducción autónoma para automóviles requiere de muchos kilómetros
00:07de pruebas y de análisis de datos.
00:10Según Rand Corporation, para asegurar una siniestralidad un 20% inferior a la de los
00:14humanos, haría falta tener 100 coches en entornos de conducción real, durante 24 horas
00:19al día, a 40 kilómetros hora de velocidad media durante 500 años.
00:24¿Habrá carreteras en 500 años?
00:27Para intentar reducir este plazo, Porsche Engineering está desarrollando un sistema
00:30de análisis y toma de datos basado en la tecnología Game Engine, una plataforma sobre
00:36la que se desarrollan videojuegos y que se utiliza también para otras funciones, como
00:40por ejemplo toma de datos de conducción virtual.
00:44El objetivo es desarrollar en menor tiempo sistemas avanzados de conducción autónoma.
00:48Clara Marina Martínez, doctora ingeniera que trabaja en Porsche Engineering, nos explica
00:53los detalles de este trabajo en una presentación que emitimos íntegra a continuación.
00:57Primero, durante unos 5 minutos, habla de su empresa y, posteriormente, se centra en
01:02Game Engine y simulación.
01:04Pues bienvenidos a nuestra presentación de hoy.
01:20Nosotros somos Porsche Engineering y vamos a hablar sobre el tema digital, cómo probamos
01:25de manera virtual las ADAS funciones, las Highly Automated Driving Functions.
01:32Yo soy Clara Marina Martínez, soy Developer Engineer y estoy trabajando en el tema de
01:38simulaciones, de cómo probamos en simulación ADAS virtualmente.
01:43Nuestro primer punto es un poquito sobre la empresa, no sé si vosotros sois conscientes
01:48de cómo es el grupo de Porsche y cómo estamos divididos.
01:51Nosotros somos Porsche Engineering, hemos celebrado en abril el 90 cumpleaños.
01:57Porsche, el primer taller de Porsche en Stuttgart, hace 90 años empezó produciendo vehículos
02:04para clientes realmente, los vehículos del futuro.
02:08En Porsche Engineering hacemos lo mismo más adelante, nosotros nos descendimos de la Porsche
02:12hace más de 20 años y lo que hacemos es ese desarrollo para el cliente, pero siempre
02:17pensando en lo más innovativo, por supuesto ahora es e-mobility y este tema de digitalización,
02:25un tema muy fuerte y trabajamos realmente para el vehículo inteligente y conectado
02:29del futuro.
02:31Por eso hoy en día decimos que somos una tech company, que no somos tanto como la clásica
02:36compañía de antes, sino que somos un poquito más innovador y vamos en dirección a software.
02:42Tenemos un montón de trabajadores, 1500 employees y el 60% están solamente haciendo
02:52e-mobility y haciendo digitalización.
02:55Tenemos 450 trabajadores que son software, que no son ingenieros digamos, en mi equipo
03:01por ejemplo que voy a presentar después, somos 3 ingenieros de 20, al final está todo
03:05como muy mezclado.
03:08Por supuesto Porsche tiene también en España como ya sabéis, en Porsche Engineering estamos
03:18localizados en Alemania, al principal, pero también tenemos en Italia, en República
03:23Checa, en Rumanía, donde se localiza mi equipo también y en China como sitio estratégico
03:29de mercado.
03:30Vamos a ir un poquito por las localizaciones, nos preguntabais antes también Weissach,
03:35es el Developing Center Weissach, es para Porsche aquí también la principal oficina
03:43para nosotros, es también nuestra principal oficina, pero también estamos localizados
03:47en München, que no está lejos, está como a 5 minutos conduciendo, donde mi colega Julia
03:51trabaja.
03:52Yo voy también de vez en cuando, mi proyecto también está allí situado y Wittig & Wissingen
03:57que es mi oficina oficial en Alemania, he mencionado ya Rumanía, incluso una poca,
04:03es nuestra oficina principal de Software Development, allí se sitúa más o menos
04:07el 50% de mi equipo y son muy buenos en producción de software, lo llamamos la Silicon Valley
04:13de Europa, tiene muy buenos en producción de software y también de videojuegos, como
04:19diréis más tarde.
04:20Timisoara la abrimos este año, también está en Rumanía, muy cerca de la universidad,
04:25y es el caso también de Ostrava y Prat, que fueron oficinas que se abrieron como cerca
04:30de universidad, de las nuevas tecnologías, research, innovation, y hoy en día son oficinas
04:37muy maduras que hacen, por ejemplo, mucho hardware in the loop.
04:41Nuestro Ronaldo Technical Center en el sur de Italia, sitio fantástico para visitar
04:46y es impresionante, Hockenheimring es muy pequeño en comparación con todo lo que hay
04:51por allí, allí hacemos testing real con muchos clientes, pero también de Highly Automated
04:58and Highly Driven, como diremos más adelante, las nuevas técnicas de cómo pueden probar
05:03estas funciones en la vida real.
05:07Las Bonot List, tenemos Shanghái, China, es muy importante para nosotros, esta oficina
05:11tiene ya más de 20 años, ya estamos bien localizados allí, y es muy importante para
05:17entender el mercado y entender la especificación de las funciones que se desarrollan en el
05:22mercado chino, que muchas veces son muy distintas a las del mercado europeo o las del mercado
05:27chino.
05:28Eso es todo lo que vamos a comentar de Porsche hoy, y nos metemos de lleno en la parte más
05:36técnica, pero antes de ir a lo más técnico, he traído hoy la presentación de Game Engines,
05:43Game Engines en automoción, una cosa un poquito extraña, ¿no?, igual.
05:48Esta foto la usó el Game Engine Unreal, igual es familiar para vosotros, sacaron la versión
05:545 este año y la presentaron con esta fotografía, como veis es muy, muy realista, tiene todos
06:01los materiales, las pinturas, las texturas son muy realistas, esto es la tecnología
06:05que podemos usar para nuestra simulación, para hacerla lo más realista posible y de
06:10hecho, reemplazar o ayudar mucho más a la visualización real.
06:15¿Qué creéis, que esté más en el real o virtual?
06:23Pero como estoy hablando de Game Engines, obviamente no lo es, es un ejemplo de visualización
06:30del producto final, incluso antes de que esté ahí, antes de que tengamos la pintura, de
06:34que tengamos los contornos, ya sabemos cómo va a reflectar la luz, cómo se va a ver.
06:39Y otro ejemplo es lo que vamos a presentar también en simulación, como podemos tener,
06:43no sé si habréis estado en Stuttgart, pero eso está cerca del aeropuerto de Stuttgart,
06:47es una carretera que existe en realidad y la tenemos también uno a uno, perfectamente
06:52como el Digital Twin, que igual ya conocéis el término.
06:56Pero ¿qué son Game Engines? He comentado Unreal, Unity, que son los Game Engines más
07:00conocidos, que se usan más en el mercado de videojuegos, hay muchos más, pero estos
07:05son los que usamos también en Porsche Engineering, que son los que más funcionalidades proporcionan
07:10y también se desarrollan más rápido.
07:14Un Game Engine no es una aplicación, sino muchas aplicaciones en una misma plataforma.
07:20Obvio es que tienen un Graphic Engine, pero también tienen un Physics Engine, pueden
07:24calcular colisiones, pueden calcular sistemas de sonido, animaciones y al final lo que nos
07:30provee es una librería muy grande que nosotros podemos aplicar y desarrollar para crear nuestra
07:37simulación.
07:38Al final lo que hacemos es que usamos esto como una base de nuestro mundo en 3D y conectamos
07:46otras funciones, otras tools en el mismo environment para que podamos hacer una simulación,
07:52en este caso para hadas.
07:56En este vídeo es la aplicación de antes, cómo podemos visualizar el exterior y el
08:01interior del coche y eso también incluye toda la reflexión de la luz, de la luz del
08:06coche de fuera, aquí veis cómo se ve de haber tocado con las manos, también lo usamos
08:12en el taller, con ayuda de una tablet o de la HoloLens podemos hacer realidad aumentada
08:18y colegas que están en Weissach, con colegas que están en Leipzig, que están en el norte
08:22de Alemania, pueden trabajar en el mismo proyecto, en una parte como así, aquí no hay ningún
08:26coche pero lo proyectamos y trabajan juntos para resolver un problema de una pieza, algún
08:32sistema de desarrollo, cómo se monta o hacer un training.
08:36De esta manera no nos hace falta viajar, no nos hace falta todo el coste de desplazamiento
08:41de tiempo, ahora con el COVID, que no podíamos vernos, pueden trabajar en remoto y resolver
08:46los problemas muchísimo más rápido, esto es de hecho un proyecto que está en Porsche
08:50aquí bastante fuerte.
08:52Pero bueno, estas no son aplicaciones de hadas, vamos al lío.
08:58Hoy vamos a presentar cómo simulamos el environment que necesitamos para Highly Automated Driving
09:05y esta simulación se llama Pevatec, el nombre Pevatec es Porsche Engineering Virtual Hadas
09:12Testing Center y es mi equipo, estamos 50% localizados aquí en Alemania y 50% en Rumanía
09:19y como he dicho, ingenieros pocos, muchos diseñadores gráficos, muchos programadores
09:25que hacen posible este environment.
09:29Como ya he comentado no se trata de una aplicación, tampoco es solamente un game engine, estas
09:33son muchísimas funciones juntas y muchísimos software que hemos desarrollado nosotros.
09:38Si empezamos por el número uno, sería la escena y el escenario.
09:43La escena para nosotros es como si fuera una fotografía, es todo lo que está estático,
09:47veis aquí el circuito, la carretera, las líneas, las señales, todo eso no se mueve,
09:53eso sería la escena para nosotros, eso está descrito, se ve en 3D y se visualiza a través
09:58del game engine, pero hay una lógica debajo que me está diciendo, esto es carretera,
10:03por aquí se conduce, esto es vegetación, esto es un árbol y esta es una señal que
10:07significa no vayas más de 50.
10:09Toda esa lógica está en la escena descrita y el escenario es el movimiento sobre esta
10:15escena.
10:16Entonces los coches saben dónde pueden conducir, dónde no, porque la escena está descrita
10:20y en el escenario decimos pues mi vehículo se va a mover por este carril, se va a cambiar
10:25de carril y hay otros vehículos alrededor que describen un escenario que va a ser peligroso
10:32o que va a ser usado para probar nuestro Highly Automatic Drive.
10:38Ese sería punto número 1.
10:40El punto número 2 es el Vehicle Dynamics, nosotros somos Porsche Engineering, llevamos
10:44años desarrollando en simulación nuestros vehículos, lo llamamos Multibody Simulation
10:49que son cómo reacciona realmente la suspensión, cómo reacciona el motor y todo.
10:54Este mismo modelo lo conectamos aquí de manera que cuando nosotros vayamos con un
10:58Cayenne en la simulación se reaccione como un Cayenne, acelere como un Cayenne y frene
11:03también como un Cayenne.
11:04Al final es muy importante porque estamos hablando de ADA, estamos hablando de confort,
11:08de aceleraciones laterales, de frenadas críticas, de distancia de frenada y todo esto tiene
11:15que estar en la simulación para que podamos diseñar las funciones correspondientes.
11:21Punto número 3, este es el key de la cuestión, digamos, son los sensores.
11:26Estamos hablando de funciones que detectan otros vehículos alrededor y eso ocurre a
11:29través de sensores, radar, cámara, lidar, tenemos ultrasonic y todas las funciones que
11:36procesan esta información y hacen la perfección del environment, esto es muy importante que
11:41se también metió en la simulación y no solo que esté simulado porque hay muchas
11:45aplicaciones que lo pueden simular sino que tenga una interfaz que sea exactamente la
11:50misma del vehículo porque cuando nosotros probamos en simulación una función y cuando
11:55vamos al vehículo, el vehículo va a tener un CANBUS, un FLEXRAY, va a tener unas señales
12:00que vienen de los sensores, que vienen del vehículo interno y que la función de ADAS
12:05utiliza para funcionar.
12:08Esta interfaz tiene que ser exactamente igual en simulación de manera que cuando probemos
12:12en virtual y probemos en el vehículo la función no lo sepa, de esta manera no tenemos que
12:18convertir señales, no tenemos que adaptar y los posibles errores que puedan venir ahí
12:22los evitamos, hacemos exactamente la misma interfaz de manera que nuestros compañeros
12:27de software lo prueban real, lo prueban virtual y directamente pueden probarlo real sin ningún
12:32problema de adaptación.
12:33Bueno, esto es la realidad, o sea, intentamos repetir la realidad virtualmente pero virtual
12:40podemos hacer mucho más.
12:41Test Automation es muy importante y ¿qué significa?
12:45No tenemos definida la escena, el escenario, pero ahora podemos variar lo que nos dé la
12:48gana porque esto está pasando todo en el Game Engine.
12:51Podemos variar la luminosidad, día de noche, el tiempo, la velocidad de todos los vehículos,
12:58podemos variar desde 50 a 130, la distancia, o sea, todo lo que os podáis imaginar, podemos
13:05cambiar un coche por una furgoneta, por una moto, eso todo se puede variar y claro, generamos
13:11una barbaridad de kilómetros, que son los que necesitamos para probar nuestra Ada Función,
13:16pero también muchísimos datos que hay que analizar después, que también requieren
13:19mucho trabajo.
13:21Para eso tenemos los KPIs, que son los Key Performance Indicators, que están definidos
13:26de manera que podamos evaluar cómo de bien lo ha hecho mi función en este escenario,
13:30ha mejorado con el antiguo release, o es una situación muy crítica, ha habido una colisión,
13:37este escenario es peligroso, tenemos que probarlo más veces, y así podemos, entre
13:41todos estos datos, decidir que estos son importantes, si los miramos otra vez o tenemos que hacer
13:46variaciones sobre este problema, y así mejorar el día de mañana nuestra función.
13:51Esto ayuda mucho a los trabajadores de desarrollo porque, claro, podemos repetir el mismo escenario
13:56varias veces cada release, y entonces podemos ver cómo de mejor he hecho o cómo de peor
14:01también, y de esa manera podemos corregir errores mucho antes de ir al vehículo afuera
14:06y probarlo de verdad.
14:09Hasta aquí todo virtual, pero eso no significa que no hagamos nada real, de hecho trabajo
14:13mucho con nuestros colegas de Nardo, lo que hacemos siempre es, antes de ir a un campo
14:18de prueba o antes de hacer una experiencia afuera, la probamos en simulación, y probamos
14:22todas las variaciones que vemos que pueden ser interesantes.
14:26Normalmente hay algunas que decimos, esta no vale, tenemos que cambiarla, repetimos
14:30varias veces, de manera que cuando salgamos fuera con todos los ingenieros, con todo el
14:34equipo de medida que es muy costoso, el test que hagamos en la realidad sea el test que
14:38de verdad es importante para coger datos para el desarrollo, entonces optimizamos la prueba
14:43real mucho antes en simulación.
14:46Pero también ocurre en el otro sentido, Resimulation significa que cogemos unas medidas, por ejemplo
14:53un Hockenheim Ring, lo tenemos virtual en la simulación, lo probamos aquí, y ahora
14:57todas las medidas las llevamos a la simulación y podemos conducir virtualmente exactamente
15:02el escenario que hemos hecho en real.
15:04De esa manera lo podemos analizar, podemos hacer incluso variaciones para ver cómo habría
15:08sido la función si eso hubiera pasado diferente, y para nosotros en simulación es muy importante
15:13porque nos da mucho feedback de cómo de real hemos hecho la simulación y cómo podemos
15:18mejorarla para que se parezca más a la realidad el día de mañana.
15:23Todo esto ocurre, por supuesto, en un environment de cloud, tenemos trabajadores que están
15:27en Monsam, yo estoy en Vityam, ahora estamos todos en Home Office, colegas en Rumanía
15:32y todos desarrollamos en la misma plataforma que está en la nube.
15:35Y los colegas que hacen desarrollo o los clientes acceden a la simulación también sobre la
15:41nube de manera que si no tienen un ordenador que sea muy potente o algo así puedan usar
15:47la simulación sin estar dependientes del hardware que tengan ellos.
15:51Naturalmente hay simulaciones que son muy costosas, que necesitan mucha tarjeta gráfica,
15:55mucho cálculo, y eso se puede hacer remoto de manera que no estén limitados en la manera
16:00que puedan desarrollar el software.
16:03Hoy he traído un ejemplo, es un ejemplo totalmente virtual que usamos actualmente en un proyecto,
16:09aquí tenemos nuestra simulación en la derecha, aquí vemos lo que ve nuestra función, la
16:14función recibe la geometría de la cámara y del radar y entonces sabe dónde está la
16:18línea, dónde está el card y dónde está todo, y sabe dónde está el vehículo en
16:23la escena.
16:25Aquí abajo es un debugging para saber el estatus de la función.
16:27Y ahora nos vamos a acercar a otro vehículo y van a aparecer dos veces el vehículo a
16:32través de radar y cámara.
16:34Y esta función está evaluando lo que está pasando y detecta colisión por ejemplo antes
16:38de que ocurra.
16:39Esta es una manera de trabajar que tenemos, los trabajadores de software desarrollan la
16:44función, hacen un release, este release está en nuestra nube, se conecta automáticamente
16:48con la función y calculamos, por ejemplo en este caso había un compañero que estaba
16:54conduciendo el vehículo, entonces la probamos, vemos cómo funciona y esta misma función
16:58tal y como está, va al coche y se puede probar en la vida real sin tener que modificar la
17:02interfaz.