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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）