3D симуляция для автоматизированного управления

Automated Driving Toolbox™ служит основой co-симуляции, которая моделирует ведущие алгоритмы в Simulink® и визуализирует их производительность в 3D среде. Эта 3D среда симуляции использует Нереальный Engine® от Epic Games®.

Блоки Simulink, связанные с 3D средой симуляции, могут быть найдены в Automated Driving Toolbox> библиотека блоков Simulation 3D. Эти блоки обеспечивают способность к:

  • Сконфигурируйте предварительно созданные сцены в 3D среде симуляции.

  • Поместите и переместите транспортные средства в этих сценах.

  • Настройте камеру, радар, и лоцируйте датчики на транспортных средствах.

  • Симулируйте датчик выходные параметры на основе среды вокруг транспортного средства.

  • Получите достоверные данные для получения информации о глубине и семантической сегментации.

Этот инструмент симуляции обычно используется, чтобы добавить действительные данные при разработке, тестируя и проверяя производительность автоматизированных ведущих алгоритмов. В сочетании с моделью транспортного средства можно использовать эти блоки, чтобы выполнить реалистические симуляции с обратной связью, которые охватывают целый автоматизированный ведущий стек от восприятия, чтобы управлять.

Для получения дополнительной информации о среде симуляции смотрите Как 3D Симуляция для Автоматизированных Ведущих работ.

3D блоки симуляции

Чтобы получить доступ к библиотеке Automated Driving Toolbox> Simulation 3D, в командной строке MATLAB®, вводят drivingsim3d.

Сцены

Чтобы сконфигурировать модель к co-simulate с 3D средой симуляции, добавьте блок Simulation 3D Scene Configuration в модель. Используя этот блок, можно выбрать из набора предварительно созданных 3D сцен, где можно протестировать и визуализировать ведущие алгоритмы. Следующее изображение от Виртуальной сцены Макити.

Тулбокс включает эти сцены.

СценаОписание
Straight Road

Прямой дорожный сегмент

Кервед-Роуд

Кривая, циклично выполненная дорога

Парковка

Пустая парковка

Двойное изменение маршрута

Стрэайт-Роуд с баррелями и дорожными знаками, которые настраиваются для выполнения двойного маневра изменения маршрута

Открытая поверхность

Плоский, черный тротуар появляется без дорожных объектов

Городской квартал США

Городской квартал с пересечениями, барьерами и светофором

Магистраль США

Магистраль с конусами, барьерами, светофором и дорожными знаками

Большая парковка

Парковка с припаркованными автомобилями, конусами, ограничениями и дорожными знаками

Виртуальный Макити

Городская среда, которая представляет открытую демонстрационную площадку Мичиганского университета (см. Тестовое Средство Макити); включает конусы, барьеры, животное, светофор и дорожные знаки

Если у вас есть Интерфейс Automated Driving Toolbox для Нереального Engine 4 пакета поддержки Проектов, то можно изменить эти сцены или создать новые единицы. Для получения дополнительной информации смотрите, Настраивают 3D Сцены для Автоматизированного Управления.

Транспортные средства

Чтобы задать виртуальное транспортное средство в сцене, добавьте блок Simulation 3D Vehicle with Ground Following в свою модель. Используя этот блок, можно управлять перемещением транспортного средства путем предоставления этих X, Y, и значений отклонения от курса, которые задают его положение и ориентацию на каждом временном шаге. Транспортное средство автоматически проходит земля.

Можно также задать цвет и тип транспортного средства. Тулбокс включает эти типы транспортного средства:

Датчики

Можно задать виртуальные датчики и присоединить их в различных позициях по транспортным средствам. Тулбокс включает их моделирование датчика и блоки Configuration.

БлокОписание
Simulation 3D CameraМодель камеры с линзой. Включает параметры для размера изображения, фокусного расстояния, искажения и скоса.
Simulation 3D Fisheye CameraFisheye-камера, которая может быть описана с помощью модели камеры Scaramuzza. Включает параметры для центра искажения, размера изображения и коэффициентов отображения.
Simulation 3D LidarСканирование модели датчика лидара. Включает параметры для области значений обнаружения, разрешения и полей зрения.
Simulation 3D Probabilistic RadarВероятностная радарная модель, которая возвращает список обнаружений. Включает параметры для радарной точности, радарного смещения, вероятности обнаружения и создания отчетов обнаружения. Это не симулирует радар на уровне распространения электромагнитной волны.
Simulation 3D Probabilistic Radar Configuration Конфигурирует радарные подписи для всех агентов, обнаруженных блоками Simulation 3D Probabilistic Radar в модели.

Для получения дополнительной информации о выборе датчика смотрите, Выбирают Sensor для 3D Симуляции.

Тестирование алгоритма и визуализация

Automated Driving Toolbox 3D блоки симуляции обеспечивает инструменты для тестирования и визуализации планирования пути, управления транспортным средством и алгоритмов восприятия.

Планирование пути и управление транспортным средством

Можно использовать 3D среду симуляции, чтобы визуализировать движение транспортного средства в предварительно созданной сцене. Эта среда предоставляет вам способ анализировать производительность алгоритмов управления транспортного средства и планирования пути. После разработки этих алгоритмов в Simulink можно использовать drivingsim3d библиотека, чтобы визуализировать движение транспортного средства в одной из предварительно созданных сцен.

Для примера планирования пути и визуализации алгоритма управления транспортного средства, смотрите, Визуализируют Автоматизированного Камердинера Парковки Используя 3D Симуляцию.

Восприятие

Automated Driving Toolbox обеспечивает несколько блоков для подробной камеры, радара и моделирования датчика лидара. Путем монтирования этих датчиков на транспортных средствах в виртуальной среде можно сгенерировать синтетические данные о датчике или обнаружения датчика, чтобы проверить производительность моделей датчика против алгоритмов восприятия.

Можно также вывести и визуализировать достоверные данные, чтобы подтвердить алгоритмы оценки глубины и обучить сети семантической сегментации. Для примера смотрите, Визуализируют Глубину и Данные о Семантической Сегментации в 3D Среде.

Системы с обратной связью

После того, как вы проектируете и тестируете систему восприятия в 3D среде симуляции, можно затем использовать ее, чтобы управлять системой управления, которая на самом деле ведет транспортное средство. В этом случае, вместо того, чтобы вручную настроить траекторию, транспортное средство использует систему восприятия, чтобы управлять собой. Путем объединения восприятия и управления в систему с обратной связью в 3D среде симуляции, можно разработать и протестировать более комплексные алгоритмы, такие как хранение маршрута помогают и адаптивный круиз-контроль.

Для примера системы с обратной связью в 3D среде смотрите, что Хайвей Лейн Следует.

Похожие темы