Prescan-中文培训文档

Prescan一．Prescan的介绍1.Prescan的概述PreScan是一种基于如雷达、激光/激光雷达、摄像头、和全球定位系统（GPS）等传感器技术的用于在汽车工业中发展先进的辅助驾驶系统（ADAS）的基于物理的仿真平台。2.Prescan的应用1）自动紧急制动（AEB）2）自适应巡航控制系统（ACC）3）道路偏离警告和道路保持辅助系统（LDW/LKA）4）行人检测与规避5）盲点预警与变道辅助（BSW/LCA）6）智能前照灯系统（IHS）7）停车辅助和阻塞救援（backupaid？）8）交通信号识别（TSR）9）碰撞缓解制动系统（CMB）10）夜视功能（NV）3.Prescan的工作流程1）生成方案2）建立传感器模型3）运行试验4）增加控制系统4.Prescan样例1）建立一个预警系统（MIL/SIL）2）建立一个控制系统（MIL/SIL）3）建立一个控制系统（HIL）5.Prescan的几个主要过程（V-周期）1）概念阶段：a．ADAS系统的概念设计(辅助驾驶系统)b．概念的验证与生效（Verification/validation）？P152）设计阶段a．指定和基准（benchmarking）？P15传感器b．详细算法设计c．鲁棒性测试和灵敏度分析3）实施阶段a．ECU代码的自动生成（通过simulink的编码器）4）测试阶段？a．PrescanHIL仿真：为一大组方案验证ECU？P15b．VeHIL试验：在安全、可控和现实条件下测试整个系统5）验证阶段a．最后测试系统的影响6.案例1）装备雷达的AEBS/CMB2）装备摄像头的LDW（车辆偏离警告）lanedeparturewarning3）装备摄像头的LKA（车道维持辅助系统）lanekeepassist4）装备摄像头的行人检测系统5）装备雷达-摄像头信息融合的行人检测系统6）通信协议测试7）现实生活中城市场景真实事故真实事故的Prescan模型（不具备主动系统）（具备FCW/CMB系统Forwardcollisionwarning碰撞预警）8）激光雷达集群、跟踪与追踪a．场景c.集群和跟踪目标b．原始雷达读数d.resultssuper-imposedonscenario9）立体相机深度估计方法10）V2XHIL在循环中设置有TomTom装置和驱动？TomTom项目概要a．应用——V2X系统应用于在高速公路上的低—高度隧道周围的重新改道的卡车b．大面积区域的建模——建立—个由多种物体组成的方圆30平方公里的区域来代表一个真实的城市c．实时TCP/IP通讯——装备有TomTom阿姆斯特丹Backoffice？、TomTom接收器和Prescan机器11）VeHIL实验室a．VeHIL：在一个安全的、可控的和真实的场景中测试主动系统b．Prescan场景能够被下载到VeHILc．VeHIL的结果能够被用来验证Prescan的仿真研究交通场景：VeHIL代表ACCwithslowerlead-vehiclecut-in?12）用VeHIL创建Prescan传感器模型a．在VeHIL和Prescan相似的场景b．传感器的仿真和实验数据的比较测距精度方位角精度最大射程FOV？C．从多个运行的统计误差范围和角度是确定的？d．调整模型参数以匹配实验结果二．Prescanbasics内容：1.Prescan的用户模块2.创建一个实验3.执行一个实验4.解析和编辑1.Prescan的用户模块1）图形用户界面（GUI）2）Matlab/Simulinka．这个模型被称作编译表或者CS，是由Prescan自动生成的b．这个模型是在Matlab/Simulimk编辑器中得到和编辑的c．CS包括下列组成部分：实验车辆轨迹动力学模型控制器为了生成编译表，Matlab/Simulimk需要从Prescan中开启3）3D可视化视角a．预先定义的视角点b．用户定义视角c．图形生成d．动画生成e．传感器光束d．摄像头影响2.Prescan模型文件结构Exercise1：FirstcontactwithPrescan接口处理创建实验与Simulink连接1.创建Prescan实验2.创建路网3.创建一个连续（inherited？）的轨迹4.在实验中在添加一辆实验车辆通过点击多个黄色圆圈(一个接着一个)来创建连续路径5.回顾整个实验6.执行实验解析建立一旦某个实验创建完成，我们就能够对它进实验漫演示、仿真以及以3D模式观看7.动漫演示实验8.执行实验1)在Prescan模块中打开Matlab/Simulink2)在Matlab/Simulink中打开实验目录3)打开编译表（Experiment***-cs.mdl）10）修改实验在Matlab命令窗口中核实编译表是否成功生成11）更新实验a．GUI：解析/建立b．编译表:生成12）在实验车辆水平上的编译表13）监测空气传感器输出三．实验的建立探测距离从空气传感器到被探测物体被探测物体的ID约定共识（conventions？）道路路径/轨迹实验车辆/物体运行实验视觉/重播图片/录像机1.约定共识在Prescan中多坐标系统参考/全球坐标系统实验车辆/物体坐标系统传感器/灯光坐标系统2.路段1）2）3）4）5）3.弯曲路段弯曲路段类型能够使用户定义一条具有任意数量定义点的道路。它能够很容易的创建出有很多曲线和和弯道的长段路段。定义点能够被添加、删除和编辑，并且当弯曲路段在编辑模式中，每一个定义点处的切线和曲率都能够调整。4.3D道路：斜坡部分一个斜坡有一个预设定的角度。倾斜部分的角度将会依据斜坡的高度和长度而改变。在GUI中会显示出道路的渐变。CoG偏移量是保持的（maintained）？3D道路只支持Z≥0的情况5.斜坡路段的样列1）3D道路：Banking？Bank角度能够被定义为：直线路段弯曲路段弧线路段坡道路段螺旋(回旋)路段2）道路网的创建3）路段的对象配置适应沥青，道路标志和其它道路布局特性增加lineplacements（反射器极、猫眼和树等）Exercise2编辑路段拖/放调整大小和方向道路节点1.拖/放通过拖拽一个直线路段并把它放置在建造区域来开始创建公路网。2.调整大小和方向1)双击要调整路段进入编辑模式。通过单击要调整路段右控制点来调整大小。通过按下ctrl键并且移动右控制点来调整长度。2)拖拽一个Y形交叉口放到建造区域并移动Y形交叉口的左边放到已建立好的直线路段的右后端Y交叉口将会与直线路段自动对齐。注意绿圈：一个绿圈表明各个路段能够被连接到一起；当一个路段被移动至连接位置，绿圈颜色就会变深（中图）；当鼠标按钮释放出现在两个路段之间的“连接”图标时表明连接完成（右图）。3）在建造区域，角度也是能够变化的。双击Y形交叉口进入编辑模块。点击Y形交叉口上控制点并在鼠标周围移动。如果一个角度是不可能的，它会如下图直观显示。3.微调（finetuninge）返回直线路段。在路段属性编辑器中改写Location（10100米）、orientation（10度）和length（10米）。右击Y部分的上端并在菜单中选中EditRoadEnd，看图。在出现的窗口中改变Angle至60度。重复公路末端编辑为右路末端并设置Angle为10度。4.道路接头1）拖拽一个Laneadapterroad放在靠近Y形交叉口的上端末部。在属性编辑器中改变道路末端车道数为3条。拖拽一个新的直线路段至合并部分的末端。直线路段将会自动变为具有三车道的路段，与车道变化路段保持一致。在直线路段的末端单击鼠标右键并选择Editroadjoint。2）画一条线(或者左图)，点击右车道，得到一个2:1比例分割的路段。拖拽一条Bendroad路段到直线路段末端的左边。弧线部分将会保持两车道并自动对齐直线路段。拖拽一段新的直线路段到三车道直线路开放式车道。新的直线路段将会自动变为一车道。5.路径1）定义:路线：从A到B（意图）路径：从A到B的实际的路径（几何）轨迹：具有速度曲线的路径2)怎样创建一个路径？无需绘制前后承接GPS6.轨迹定义1)在路径上放置一辆实验车辆2）这些点表明轨迹已经创建完成7.速度曲线编辑8.同步轨迹9.每辆实验车辆的多重轨迹实验车辆可以有多条轨迹在同一时间只能有一条轨迹活跃能够在GUI或者Simulink中设置活跃轨迹10．在Simulink中控制实验车辆的速度生成轨迹定义文件：PathprofileisusedasitwasdefinedintheGUI但是速度文件能够在Simulink中控制Exercise3路段/轨迹生成生成路段网生成路径/速度文件1.路段网生成创建一个如下一张图片中所示的路段网1）开启路段直线#12）连接其他道路组成部分请记住：1）直线路段在它的左边有两个铰接点2）环岛有三个车道3）Y形交叉口1有一条以110度角度和60米的长度结束的道路4）Y形交叉口2有默认的属性5）X形交叉口的底部有一个1.5米的偏移量6）高速公路上有四个车道，每个车道有两个方向*正确的放置和标定高速公路，然后把它连接到车道适应路段。然后再用一段弯曲路段连接到剩下的其他道路。2.速度曲线生成像如下创建两个路径并在上面放置两辆实验车辆：实验车辆1从Y形交叉口驶进高速公路实验车辆2驶离高速公路像如下为实验车辆1创建一个速度曲线它以10m/s的速度起步，停在第一个停车线然后它再次加速并在到达环岛前减速然后它逐渐加速到最终速度24m/s像如下为实验车辆2创建一个速度曲线它以初始速度33.33m/s启动两秒后减速到最终速度17m/s建议：你可以拿你已经创建的速度曲线与下一副图中速度曲线作比较。3.建议速度曲线实验车辆1的建议速度曲线：初始速度为10m/s恒减速直至停车线（结束路径Id=1）停止0.5秒（在速度曲线编辑器中waitslot）恒速/加速到8.0m/s（结束路径ID=2）平缓加速到11.0m/s（最大加速度=0.1m/s2，结束路径ID=4）恒速/加速到8.0m/s（结束路径ID=7）恒速/加速到最终速度24.0m/s实验车辆2的建议速度曲线：初始速度为10m/s恒速/加速到33.33m/s的速度（结束路径为ID=2）恒速/加速到24.0m/s的速度（结束路径为ID=4）恒速/加速到最终17.0m/s的速度4.可视化1）使四个窗口置于同一视线中以至于能够：输出两个驾驶员的视线输出一个额外的沿着其中一辆实验车辆移动的人类视线（设置它相对于实验车辆的位置）输出一个通用的视角以显示出整个场景（选择默认的视角并在3D世界中导航从而能够选出视角）2）在GUI中运行实验画5.实验车辆/物体1）实验车辆：车辆人类校准元件（Calibrationelements）2）物体基础设施建筑自然元素抽象的物体2)实验车辆与物体的对比装备一个GPS传感器能够连接到轨迹有一个状态能够在运行时改变（例如：从一个轨迹定义文件）能够有额外的动漫特征6.铰接式实验车辆轿车和卡车能够配备拖车现实拖车是在实验车辆上运行的选择改变主销的的位置7.行人模型动态行人模型：男性、女性和小孩不同的长度和尺寸携带手提箱、伞和背包推童车和自行车静态行人模型：躺着、扶着和坐着的姿势特征：基于现实生活中的动作捕捉测量的自然步行和跑步的动作---对使用prescan进行行人识别的算法是关键的改变不同部分衣服的颜色的选项改变衣服原料的选项（皮革、羊毛和雨衣）8.行人模型：举例9.实验车辆配置：概述10.实验车辆配置：轨迹实验车辆能够被分配到多个轨迹对于每个实验车辆，在同一时间只能有一条轨迹能够激活的11.实验车辆配置：传感器属性物体能够被雷达/激光雷达/超声波等传感器识别（包括AIR和TIS）物体能够被分配一个物体响应模型（ORM）ORM代表一个照明目标的发射截面（RCS）