ZF e Infineon usan IA para optimizar el software y unidades de control

Camiones que circulan automáticamente uno detrás de otro en la autopista, «pelotones» o automóviles que cambian de carril automáticamente: en este caso, los movimientos del vehículo deben calcularse y ejecutarse de forma precisa y rápida sin un conductor humano. El software y los algoritmos de IA controlan de forma segura la tracción, los frenos, la dirección de las ruedas delanteras y traseras y los sistemas de amortiguación. Cuanto más eficientes sean los algoritmos de IA, mejor se podrá utilizar la potencia de cálculo disponible.

El Grupo ZF e Infineon Technologies AG han desarrollado e implementado conjuntamente algoritmos de IA para el desarrollo y el control del software de vehículos en el marco del proyecto EEmotion. El proyecto fue cofinanciado por el Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Acción Climática de Alemania. Los algoritmos de IA desarrollados en el proyecto, probados en un vehículo de prueba, controlan y optimizan todos los actores presentes durante la conducción automatizada de acuerdo con la trayectoria de conducción especificada. ZF ha añadido algoritmos de inteligencia artificial a sus dos soluciones de software existentes, cubiX y Eco Control 4 ACC, que se han implementado en el microcontrolador (MCU) AURIXTM TC4x de Infineon con unidad de procesamiento paralelo (PPU) integrada. El resultado: algoritmos de inteligencia artificial más eficientes y un mejor uso de la potencia de cálculo. Esto, a su vez, conduce a un mejor rendimiento de conducción y una mayor seguridad al volante. En comparación con los enfoques convencionales sin inteligencia artificial, las dos empresas han demostrado ahora que su solución puede, por ejemplo, realizar cambios de carril automáticos con mucha más precisión. También se ha incrementado la eficiencia energética de los sistemas de asistencia al conductor, como el control de crucero adaptativo. El mejor rendimiento de conducción combinado con menores demandas de potencia de cálculo allana el camino para sistemas de asistencia de nivel 2+ rentables.

«El proyecto de financiación EEmotion demuestra que nuestros algoritmos basados ​​en inteligencia artificial ofrecen nuevas ventajas a nuestros clientes: la IA permite equipar productos con nuevas funciones y desarrollarlos de forma más rápida y eficiente», afirma Torsten Gollewski, director de Investigación y Desarrollo de ZF.

“Con nuestros productos, software y servicios de semiconductores líderes a nivel mundial, Infineon permite a los clientes desarrollar sus propias aplicaciones de IA”, afirmó Peter Schiefer, presidente de la División Automotriz de Infineon. “Nuestro AURIX TC4x es ideal para aplicaciones de IA en el automóvil porque su Unidad de Procesamiento Paralelo permite el procesamiento rápido y paralelo de datos que son esenciales para la inteligencia artificial, lo que anuncia las próximas etapas de la conducción automatizada y, en última instancia, autónoma”.

«El proyecto EEmotion integró con éxito la inteligencia artificial en las funciones críticas para la seguridad del sistema de control del vehículo; «Esto se ha validado en el lado del software, lo que permite seguir avanzando hacia una conducción altamente automatizada», afirma Ernst Stoeckl-Pukall, director del departamento de Digitalización e Industria 4.0 del Ministerio Federal de Economía y Acción por el Clima. «De este modo, el proyecto ha proporcionado un importante impulso que ha reforzado el poder innovador y la competitividad de la industria automovilística alemana».

Control de chasis basado en software optimizado con IA

El software cubiX de ZF permite controlar todos los componentes del chasis de los turismos y vehículos comerciales. Esto incluye la dinámica longitudinal y transversal, así como la dinámica vertical del vehículo. Además, el sistema de control de crucero predictivo Eco Control 4 ACC se está desarrollando aún más mediante un algoritmo de optimización de alto rendimiento computacional y un control predictivo de modelos para lograr hasta un 8 por ciento más de autonomía en condiciones de conducción reales. El proyecto EEmotion también ha desarrollado algoritmos de IA que se aplican ya durante la fase de desarrollo. Esto permite un diseño más eficiente del software del vehículo que luego se puede poner a disposición de los clientes con mayor rapidez. La aplicación acelerada y respaldada por inteligencia artificial del software de vehículos ofrece a los fabricantes de vehículos claras ventajas a la hora de adaptarse a diferentes modelos de vehículos.

El microcontrolador de Infineon permite el uso de algoritmos de IA

Los algoritmos basados ​​en IA requieren una gran potencia de cálculo, por lo que es recomendable integrarlos en microcontroladores de alto rendimiento como el AURIX TC4x. Los microcontroladores AURIX TC4x de Infineon ofrecen un alto nivel de tiempo real e implementan las últimas tendencias en modelado de IA, virtualización, seguridad funcional, ciberseguridad y funciones de red. Allanan el camino para nuevas arquitecturas E/E y la próxima generación de vehículos definidos por software (SDV). Una parte importante del AURIX TC4x es la unidad de procesamiento paralelo, que admite potentes aplicaciones de IA gracias al procesamiento rápido y paralelo de datos.

Acerca del proyecto EEmotion

El objetivo del proyecto EEmotion era desarrollar un sistema de control basado en algoritmos de IA para la conducción automatizada que garantice un control de trayectoria más preciso en diversas situaciones de conducción. El proyecto ha abarcado desde la definición de los requisitos para las funciones basadas en IA, el desarrollo de un concepto global y del hardware correspondiente, hasta el desarrollo de la integración de la IA en las arquitecturas de control para aplicaciones críticas para la seguridad. También se han tenido en cuenta aspectos como el desarrollo de una comunicación segura controlada por IA y la investigación del desarrollo y validación simulada de sistemas de dinámica de vehículos. Infineon Technologies AG ha actuado como coordinador del consorcio del proyecto, con un volumen total de 10,4 millones de euros, de los cuales el 59 por ciento ha sido financiado por el Ministerio Federal de Economía y Acción Climática de Alemania. El proyecto se desarrolló entre septiembre de 2021 y agosto de 2024 e incluyó colaboraciones con ZF Friedrichshafen AG, b-plus Technologies GmbH, samoconsult GmbH, la Universidad Técnica de Aquisgrán y la Universidad de Lübeck.