Генератор облака точек Lidar

Создание данных облака точек лидара для управляющего сценария

Библиотека:
Автоматизированная панель инструментов вождения/сценарий вождения и моделирование датчиков

Описание

Блок генератора облака точек Lidar генерирует облако точек из измерений лидара, выполненных датчиком лидара, установленным на эго-транспортном средстве.

Блок извлекает облако точек из моделируемых дорог и позиций актера в сценарии вождения и генерирует облако точек с интервалами, равными интервалу обновления датчика. По умолчанию обнаружения привязываются к системе координат эго-транспортного средства. Блок может моделировать добавленный шум с заданной точностью диапазона с помощью статистической модели. Блок также предоставляет параметры для исключения эго-транспортного средства и дорог из сгенерированного облака точек.

Лидар генерирует данные облака точек на основе сетчатых представлений дорог и субъектов в сценарии. Сетка - это 3-D геометрия объекта, состоящая из граней и вершин.

При построении сценариев и моделей датчиков с помощью приложения Driving Script Designer датчики lidar, экспортируемые в Simulink ®, выводятся в виде блоков генератора облака точек Lidar.

Ограничения

Генерация кода C/C + + не поддерживается.
Для каждой подсистемы не поддерживается.
Режим быстрого ускорения не поддерживается.
Использование блока обнаружения конкатенации с этим блоком не поддерживается. Невозможно объединить данные облака точек с обнаружениями от других датчиков.
Если модель не содержит блока чтения сценариев, то этот блок не включает дороги в сформированное облако точек.
Данные облака точек не генерируются для разметки полосы движения.

Порты

Вход

развернуть все

`Actors` - Сценарные позы актера
Шина симулятора, содержащая структуру MATLAB ®

Оператор сценария позирует в координатах эго-транспортного средства, указанных как шина Simulink, содержащая структуру MATLAB.

Структура должна содержать эти поля.

Область	Описание	Напечатать
`NumActors`	Число действующих лиц	Неотрицательное целое число
`Time`	Текущее время моделирования	Скаляр с действительным значением
`Actors`	Актер позирует	`NumActors`-длинный массив структур позы актера

Каждый актер позирует структуру в Actors должны иметь эти поля.

Область	Описание
`ActorID`	Определяемый сценарием идентификатор субъекта, указанный как положительное целое число.
`Position`	Положение актера, определяемое как действительный вектор вида [x y z]. Единицы в метрах.
`Velocity`	Скорость (v) актера в направлениях x-y и z, заданная как действительный вектор вида [vx vy vz]. Единицы измерения в метрах в секунду.
`Roll`	Угол крена актера, заданный как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.
`Pitch`	Угол тангажа актера, определяемый как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.
`Yaw`	Угол рыскания актера, определяемый как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.
`AngularVelocity`	Угловая скорость (λ) актера в направлениях x -, y - и z, заданная как действительный вектор вида [startx starty ü z]. Единицы измерения в градусах в секунду.

`Ego Vehicle` - Поза эго-транспортного средства
Шина симулятора, содержащая структуру MATLAB

Поза транспортного средства Ego, указанная как шина Simulink, содержащая структуру MATLAB.

Структура должна иметь эти поля.

Область	Описание
`ActorID`	Определяемый сценарием идентификатор субъекта, указанный как положительное целое число.
`Position`	Положение актера, определяемое как действительный вектор вида [x y z]. Единицы в метрах.
`Velocity`	Скорость (v) актера в направлениях x-y и z, заданная как действительный вектор вида [vx vy vz]. Единицы измерения в метрах в секунду.
`Roll`	Угол крена актера, заданный как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.
`Pitch`	Угол тангажа актера, определяемый как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.
`Yaw`	Угол рыскания актера, определяемый как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.
`AngularVelocity`	Угловая скорость (λ) актера в направлениях x -, y - и z, заданная как действительный вектор вида [startx starty ü z]. Единицы измерения в градусах в секунду.

Можно вывести позу эго-транспортного средства из блока чтения сценариев. В блоке «Считыватель сценариев», используемом в модели, выберите параметр «Вывод позы эго-транспортного средства».

Продукция

развернуть все

`Point Cloud` - Данные облака точек
Массив m-by-n-by-3 положительных вещественных [x, y, z] точек

Данные облака точек, возвращаемые в виде массива m-by-n-by 3 положительных вещественных [x, y, z] точек. m - количество высотных (вертикальных) каналов в облаке точек. n - количество азимутальных (горизонтальных) каналов в облаке точек. m и n определяют количество точек в облаке точек, как показано в этом уравнении:

$m \times \frac{n_{=}}{_{}} \frac{_{VFOVVRES}}{\times_{}}$ HFOVHRES

VFOV - вертикальное поле зрения лидара в градусах, заданное параметром «Пределы отметки лидара (град.)».
VRES - вертикальное угловое разрешение лидара в градусах, определяемое параметром Разрешение по отметке лидара (град.).
HFOV - горизонтальное поле зрения лидара, в градусах, как указано параметром Azimuthal для лидара (град.).
HRES - горизонтальное угловое разрешение лидара в градусах, определяемое параметром Azimuthal разрешения лидара (град.).

Каждая запись m-by-n в массиве определяет координаты x, y и z обнаруженной точки в системе координат эго-транспортного средства. Если лидар не обнаруживает точку с заданной координатой, то x, y и z возвращаются как NaN.

По умолчанию блок генератора облака точек Lidar включает данные дорог в сформированное облако точек. Блок получает данные дороги в мировых координатах из блока считывателя сценариев, который находится в той же модели, что и блок генератора облака точек Лидара. Блок генератора облака точек Лидара вычисляет сетку дороги в координатах эго-транспортного средства на основе дорожных данных и позы эго-транспортного средства на входном порту эго-транспортного средства. Параметр «Максимальный диапазон обнаружения (m)» блока «Генератор облака точек Лидара» определяет протяженность дорожной сетки. Чтобы исключить данные дорог из облака точек, снимите флажок «Включить дороги в сформированное облако точек».

Параметры

развернуть все

Параметры

Идентификация датчика

`Unique identifier of sensor` - Уникальный идентификатор датчика
`1` (по умолчанию) | положительное целое число

Уникальный идентификатор датчика, указанный как положительное целое число. Идентификатор датчика различает обнаруженные сигналы, поступающие от различных датчиков в мультисенсорной системе. Если модель содержит несколько блоков датчиков, имеющих один и тот же идентификатор датчика, в области «Птичий глаз» отображается ошибка.

`Required interval between sensor updates (s)` - Требуемый интервал времени между обновлениями датчиков
`0.1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Требуемый интервал времени между обновлениями датчика, указанный как положительный скаляр. Значение этого параметра должно быть целым числом, кратным интервалу данных входного порта Actors. Обновления, запрошенные от датчика между интервалами обновления, не содержат обнаружений. Единицы измерения в секундах.

Внешний вид сенсора

`Sensor's (x,y) position (m)` - Расположение центра лидарного датчика
`[1.5 0]` (по умолчанию) | действительный вектор 1 на 2

Расположение центра лидарного датчика, заданного как действительный вектор 1 на 2. Параметры положения (m) датчика (x, y) и высоты (m) датчика определяют координаты лидарного датчика относительно системы координат эго-транспортного средства. Значение по умолчанию соответствует датчику лидара, установленному на седане, в центре переднего края крыши. Единицы в метрах.

`Sensor's height (m)` - Высота лидарного датчика
`1.6` (по умолчанию) | положительный скаляр

Высота лидарного датчика над нулевой плоскостью, заданная как положительный скаляр. Параметры положения (m) датчика (x, y) и высоты (m) датчика определяют координаты лидарного датчика относительно системы координат эго-транспортного средства. Значение по умолчанию соответствует датчику лидара, установленному на седане, в центре передней кромки крыши. Единицы в метрах.

`Yaw angle of sensor mounted on ego vehicle (deg)` - Угол рыскания лидарного датчика
`0` (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

Угол рыскания лидарного датчика, определяемый как действительный скаляр. Угол рыскания - это угол между центральной линией эго-транспортного средства и нисходящей осью лидарного датчика. Положительный угол рыскания соответствует повороту по часовой стрелке при взгляде в положительном направлении оси Z системы координат эго-транспортного средства. Единицы измерения в градусах.

`Pitch angle of sensor mounted on ego vehicle (deg)` - Угол тангажа лидарного датчика
`0` (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

Угол тангажа лидарного датчика, заданный как действительный скаляр. Угол наклона - это угол между осью вниз лидарного датчика и плоскостью xy системы координат эго-транспортного средства. Положительный угол наклона соответствует повороту по часовой стрелке при взгляде в положительном направлении оси y системы координат эго-транспортного средства. Единицы измерения в градусах.

`Roll angle of sensor mounted on ego vehicle (deg)` - Угол крена лидарного датчика
`0` (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

Угол крена датчика лидара, заданный как действительный скаляр. Угол крена - это угол поворота нисходящей оси лидарного датчика вокруг оси x системы координат эго транспортного средства. Положительный угол крена соответствует повороту по часовой стрелке при взгляде в положительном направлении оси X системы координат эго-транспортного средства. Единицы измерения в градусах.

Отчеты по облаку точек

`Coordinate system used to report point cloud` - Система координат сообщаемых обнаружений
`Ego Cartesian` (по умолчанию) | `Sensor Cartesian`

Система координат сообщаемых обнаружений, заданная как одно из следующих значений:

Ego Cartesian - Обнаружение регистрируется в декартовой системе координат эго-транспортного средства.
Sensor Cartesian - Обнаружение сообщается в декартовой системе координат датчика.

`Include ego vehicle in generated point cloud` - Включить средство ego в облако точек
`on` (по умолчанию) | `off`

Выберите этот параметр для включения транспортного средства ego в создаваемое облако точек.

`ActorID of ego vehicle` — `ActorID` стоимость эго-транспортного средства
`1` (по умолчанию) | положительное целое число

ActorID значение эго-транспортного средства, указанное как положительное целое число. ActorID - уникальный идентификатор актера. Этот параметр должен быть допустимым ActorID от входной шины актера.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Включить ego-транспортное средство в сформированное облако точек.

`Include roads in generated point cloud` - Включить дороги в облако точек
`on` (по умолчанию) | `off`

Выберите этот параметр для включения дорог в создаваемое облако точек.

`Source of actor profiles` - Источник профилей субъектов
`From Scenario Reader block` (по умолчанию) | `From workspace`

Источник профилей субъектов, которые являются физическими и радиолокационными характеристиками всех субъектов в сценарии вождения, определяется как один из следующих вариантов:

From Scenario Reader block - блок получает профили субъектов из сценария, указанного блоком чтения сценариев.
From workspace - блок получает профили актера из переменной MATLAB или рабочей области модели, заданной параметром MATLAB или параметром имени переменной рабочей области модели.

`MATLAB or model workspace variable name` - имя переменной профиля актера;
`actor_profiles` (по умолчанию) | допустимое имя переменной

Имя переменной профилей актера, указанное как имя переменной MATLAB или рабочей области модели, содержащей профили актера.

Профили субъектов представляют собой физические и радиолокационные характеристики всех субъектов в сценарии вождения и определяются как структура или структурный массив.

Если переменная профиля актера содержит одну структуру, то этот профиль используется всеми актерами, указанными в шине входных актеров.
Если переменная профиля актера является массивом структуры, то каждый актер, указанный во входной шине Actors, должен иметь уникальный профиль актера.

Чтобы создать массив структур для сценария управления, используйте actorProfiles функция. В таблице показаны допустимые поля структуры. Если поле не указано, для полей устанавливаются значения по умолчанию.

Область	Описание
`ActorID`	Определяемый сценарием идентификатор субъекта, указанный как положительное целое число.
`ClassID`	Идентификатор классификации, указанный как неотрицательное целое число. `0` представляет объект неизвестного или неназначенного класса.
`Length`	Длина актера, заданная как положительный действительный скаляр. Единицы в метрах.
`Width`	Ширина актера, заданная как положительный действительный скаляр. Единицы в метрах.
`Height`	Высота актера, заданная как положительный действительный скаляр. Единицы в метрах.
`OriginOffset`	Смещение центра вращения актера от его геометрического центра, заданного как действительный вектор вида [x, y, z]. Центр вращения, или начало координат, расположен в нижнем центре актера. Для транспортных средств центром вращения является точка на земле под центром задней оси. Единицы в метрах.
`MeshVertices`	Сетка вершин актера, заданная как n-на-3 вещественно-значная матрица вершин. Каждая строка матрицы определяет точку в 3-D пространстве.
`MeshFaces`	Сетка граней актера, заданная как матрица m-на-3 целых чисел. Каждая строка `MeshFaces` представляет треугольник, определяемый идентификаторами вершин, которые являются номерами строк вершин.
`RCSPattern`	Схема сечения РЛС (RCS) действующего лица, указанная как `numel(RCSElevationAngles)`около-`numel(RCSAzimuthAngles)` вещественно-значная матрица. Единицы измерения в децибелах на квадратный метр.
`RCSAzimuthAngles`	Азимутальные углы, соответствующие рядам `RCSPattern`, задается как вектор значений в диапазоне [-180, 180]. Единицы измерения в градусах.
`RCSElevationAngles`	Углы места, соответствующие рядам `RCSPattern`, задается как вектор значений в диапазоне [-90, 90]. Единицы измерения в градусах.

Полные определения полей структуры см. в разделе actor и vehicle функции.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Source of actor profiles значение From workspace.

Измерения

Настройки

`Maximum detection range (m)` - Максимальный диапазон обнаружения
`120` (по умолчанию) | положительный скаляр

Максимальный диапазон обнаружения лидарного датчика, заданный как положительный скаляр. Датчик не может обнаружить акторы за пределами этого диапазона. Этот параметр также определяет протяженность дорожной сетки. Единицы в метрах.

`Range accuracy (m)` - Точность измерений дальности
`0.002` (по умолчанию) | положительный скаляр

Точность измерений дальности, заданная как положительный скаляр. Единицы в метрах.

`Azimuthal resolution of lidar (deg)` - Азимутальное разрешение лидарного датчика
`0.16` (по умолчанию) | положительный скаляр

Азимутальное разрешение лидарного датчика, определяемое как положительный скаляр. Азимутальное разрешение определяет минимальное разделение по азимутальному углу, при котором лидар может различать две цели. Единицы измерения в градусах.

`Elevation resolution of lidar (deg)` - Разрешение по высоте лидарного датчика
`1.25` (по умолчанию) | положительный скаляр

Разрешающая способность лидарного датчика, заданная как положительный скаляр. Разрешение по отметке определяет минимальное разделение по углу возвышения, при котором лидар может различать две цели. Единицы измерения в градусах.

`Azimuthal limits of lidar (deg)` - Азимутальные пределы лидарного датчика
`[-180 180]` (по умолчанию) | 1 на 2 действительный вектор вида [min, max]

Азимутальные пределы лидарного датчика, определяемые как действительный вектор 1 на 2 вида [min, max]. Единицы измерения в градусах.

`Elevation limits of lidar (deg)` - Пределы высот лидарного датчика
`[-20 20]` (по умолчанию) | 1 на 2 действительный вектор вида [min, max]

Пределы высоты лидарного датчика, определяемые как действительный вектор 1 на 2 вида [min, max]. Единицы измерения в градусах.

`Add noise to measurements` - Добавление шума к измерениям
`on` (по умолчанию) | `off`

Выберите этот параметр для добавления шума к измерениям лидарного датчика. При сбросе этого параметра в измерениях нет шума.

Примеры модели

Test Open-Loop ADAS Algorithm Using Driving Scenario

Тестирование алгоритма ADAS с разомкнутым контуром с использованием сценария управления

Протестируйте алгоритмы ADAS с разомкнутым контуром в Simulink, используя сценарии вождения, сохраненные в приложении Driving Script Designer.

См. также

Представлен в R2020b

Документация

Генератор облака точек Lidar

Описание

Ограничения

Порты

Вход

Actors - Сценарные позы актера Шина симулятора, содержащая структуру MATLAB ®

Ego Vehicle - Поза эго-транспортного средства Шина симулятора, содержащая структуру MATLAB

Продукция

Point Cloud - Данные облака точек Массив m-by-n-by-3 положительных вещественных [x, y, z] точек

Параметры

Параметры

Unique identifier of sensor - Уникальный идентификатор датчика 1 (по умолчанию) | положительное целое число

Required interval between sensor updates (s) - Требуемый интервал времени между обновлениями датчиков 0.1 (по умолчанию) | положительный скаляр

Sensor's (x,y) position (m) - Расположение центра лидарного датчика [1.5 0] (по умолчанию) | действительный вектор 1 на 2

Sensor's height (m) - Высота лидарного датчика 1.6 (по умолчанию) | положительный скаляр

Yaw angle of sensor mounted on ego vehicle (deg) - Угол рыскания лидарного датчика 0 (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

Pitch angle of sensor mounted on ego vehicle (deg) - Угол тангажа лидарного датчика 0 (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

Roll angle of sensor mounted on ego vehicle (deg) - Угол крена лидарного датчика 0 (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

Coordinate system used to report point cloud - Система координат сообщаемых обнаружений Ego Cartesian (по умолчанию) | Sensor Cartesian

Include ego vehicle in generated point cloud - Включить средство ego в облако точек on (по умолчанию) | off

ActorID of ego vehicle — ActorID стоимость эго-транспортного средства 1 (по умолчанию) | положительное целое число

Зависимости

Include roads in generated point cloud - Включить дороги в облако точек on (по умолчанию) | off

Source of actor profiles - Источник профилей субъектов From Scenario Reader block (по умолчанию) | From workspace

MATLAB or model workspace variable name - имя переменной профиля актера; actor_profiles (по умолчанию) | допустимое имя переменной

Зависимости

Измерения

Maximum detection range (m) - Максимальный диапазон обнаружения 120 (по умолчанию) | положительный скаляр

Range accuracy (m) - Точность измерений дальности 0.002 (по умолчанию) | положительный скаляр

Azimuthal resolution of lidar (deg) - Азимутальное разрешение лидарного датчика 0.16 (по умолчанию) | положительный скаляр

Elevation resolution of lidar (deg) - Разрешение по высоте лидарного датчика 1.25 (по умолчанию) | положительный скаляр

Azimuthal limits of lidar (deg) - Азимутальные пределы лидарного датчика [-180 180] (по умолчанию) | 1 на 2 действительный вектор вида [min, max]

Elevation limits of lidar (deg) - Пределы высот лидарного датчика [-20 20] (по умолчанию) | 1 на 2 действительный вектор вида [min, max]

Add noise to measurements - Добавление шума к измерениям on (по умолчанию) | off

Примеры модели

Тестирование алгоритма ADAS с разомкнутым контуром с использованием сценария управления

См. также

Приложения

Блоки

Объекты

Документация по автоматизированному инструментарию вождения

Поддержка

`Actors` - Сценарные позы актера
Шина симулятора, содержащая структуру MATLAB ®

`Ego Vehicle` - Поза эго-транспортного средства
Шина симулятора, содержащая структуру MATLAB

`Point Cloud` - Данные облака точек
Массив m-by-n-by-3 положительных вещественных [x, y, z] точек

`Unique identifier of sensor` - Уникальный идентификатор датчика
`1` (по умолчанию) | положительное целое число

`Required interval between sensor updates (s)` - Требуемый интервал времени между обновлениями датчиков
`0.1` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Sensor's (x,y) position (m)` - Расположение центра лидарного датчика
`[1.5 0]` (по умолчанию) | действительный вектор 1 на 2

`Sensor's height (m)` - Высота лидарного датчика
`1.6` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Yaw angle of sensor mounted on ego vehicle (deg)` - Угол рыскания лидарного датчика
`0` (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

`Pitch angle of sensor mounted on ego vehicle (deg)` - Угол тангажа лидарного датчика
`0` (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

`Roll angle of sensor mounted on ego vehicle (deg)` - Угол крена лидарного датчика
`0` (по умолчанию) | скаляр с действительным значением

`Coordinate system used to report point cloud` - Система координат сообщаемых обнаружений
`Ego Cartesian` (по умолчанию) | `Sensor Cartesian`

`Include ego vehicle in generated point cloud` - Включить средство ego в облако точек
`on` (по умолчанию) | `off`

`ActorID of ego vehicle` — `ActorID` стоимость эго-транспортного средства
`1` (по умолчанию) | положительное целое число

`Include roads in generated point cloud` - Включить дороги в облако точек
`on` (по умолчанию) | `off`

`Source of actor profiles` - Источник профилей субъектов
`From Scenario Reader block` (по умолчанию) | `From workspace`

`MATLAB or model workspace variable name` - имя переменной профиля актера;
`actor_profiles` (по умолчанию) | допустимое имя переменной

`Maximum detection range (m)` - Максимальный диапазон обнаружения
`120` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Range accuracy (m)` - Точность измерений дальности
`0.002` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Azimuthal resolution of lidar (deg)` - Азимутальное разрешение лидарного датчика
`0.16` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Elevation resolution of lidar (deg)` - Разрешение по высоте лидарного датчика
`1.25` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Azimuthal limits of lidar (deg)` - Азимутальные пределы лидарного датчика
`[-180 180]` (по умолчанию) | 1 на 2 действительный вектор вида [min, max]

`Elevation limits of lidar (deg)` - Пределы высот лидарного датчика
`[-20 20]` (по умолчанию) | 1 на 2 действительный вектор вида [min, max]

`Add noise to measurements` - Добавление шума к измерениям
`on` (по умолчанию) | `off`