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PreScan快速入门到精通第四讲快速搭建第一个自动驾驶仿真模型PreScan的愿景是通过提供虚拟验证功能来弥补仿真和验证之间的差距。
在实际建立一个PreScan实验并运行之前，我们先来看看下图描绘了四个重要的建模步骤。
1. 构建场景2. 增加控制系统3. 为传感器系统建模4. 运行实验。
这些步骤，通常是每次做实验时都要遵循的：构建场景最理想的情况是，首先使用实际的事故数据。
只有这样，才知道这个场景足够重要，足以导致事故的发生。
PreScan提供了轻松重建事故发生的可能性。
它有各种各样的工具，从构建道路和实现抽象的基础设施元素的模糊视点的简单方法，到支持近距离碰撞的工具。
这些工具的一个较大的部分是在第一个开始的时候就已经涉及到了。
增加控制系统控制系统的理解应该比传统的汽车控制系统如ESP、ACC等更宽泛。
控制系统还包括对象感知算法、传感器融合算法、决策算法等。
为传感器系统建模这可能很简单，就像实现一个可自由调整的理想化传感器（在PreScan中已经有了），也可能很复杂，就像实现一个详细的基于物理学的雷达模型，输出原始感知信号，由自己的数据处理算法进行后处理，处理后的数据被送入自己的DSP模型，负责跟踪和追踪目标。
由于系统的边界是灵活的，所以我们在这里更愿意谈论'为传感器系统建模'。
进行实验有几种选择：只需在Simulink环境中运行一个实验，同时在范围内观察结果，同时使用基于MATLAB的绘图脚本对获得的结果进行后期处理。
另一种选择是让基于MATLAB的批处理脚本配置、运行和后期处理方案。
如果这还不够的话，作为用户可以把自己的制动和油门和及方向盘链接上，在自己做的实验场景中进行驾驶。
3.1 例子：快速开始搭建第一个自动驾驶场景仿真模型本教程将向第一次使用PreScan的用户解释如何在PreScan中设置和运行实验。
它提供了使用PreScan的工作指南。
请不要在实验名称和实验地点中使用非西方文字（如日语、韩语、中文等）。
Prescan一．Prescan得介绍1.Prescan得概述PreScan就是一种基于如雷达、激光/激光雷达、摄像头、与全球定位系统（GPS）等传感器技术得用于在汽车工业中发展先进得辅助驾驶系统（ADAS）得基于物理得仿真平台。
2、Prescan得应用1）自动紧急制动（AEB）2）自适应巡航控制系统（ACC）3）道路偏离警告与道路保持辅助系统（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）停车辅助与阻塞救援（backup aid？）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得工作流程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得几个主要过程（V-周期）1）概念阶段：a．ADAS系统得概念设计(辅助驾驶系统)b．概念得验证与生效（Verification/validation）？P15 2）设计阶段a．指定与基准（benchmarking）？P15传感器b．详细算法设计c．鲁棒性测试与灵敏度分析3）实施阶段a．ECU代码得自动生成（通过simulink得编码器）4）测试阶段？a．Prescan HIL仿真：为一大组方案验证ECU？P15b．VeHIL试验：在安全、可控与现实条件下测试整个系统5）验证阶段a．最后测试系统得影响6、案例1）装备雷达得AEBS/CMB2）装备摄像头得LDW（车辆偏离警告）lane departure warning3）装备摄像头得LKA（车道维持辅助系统）lane keep assist4）装备摄像头得行人检测系统5）装备雷达-摄像头信息融合得行人检测系统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得Prescan模型（不具备主动系统）（具备FCW/CMB系统Forward collision warning碰撞预警）8）激光雷达集群、跟踪与追踪a．场景c、集群与跟踪目标b．原始雷达读数d、results super-imposed on scenario9）立体相机深度估计方法10）V2X HIL在循环中设置有TomTom装置与驱动？TomTom项目概要a．应用——V2X系统应用于在高速公路上得低—高度隧道周围得重新改道得卡车b．大面积区域得建模——建立—个由多种物体组成得方圆30平方公里得区域来代表一个真实得城市c．实时TCP/IP通讯——装备有TomTom阿姆斯特丹Back office？、TomTom接收器与Prescan机器11）VeHIL实验室a．VeHIL：在一个安全得、可控得与真实得场景中测试主动系统b．Prescan场景能够被下载到VeHILc．VeHIL得结果能够被用来验证Prescan得仿真研究交通场景：VeHIL代表ACC with slower lead-vehicle cut-in?12）用VeHIL创建Prescan传感器模型a．在VeHIL与Prescan相似得场景b．传感器得仿真与实验数据得比较测距精度●方位角精度●最大射程●FOV？C．从多个运行得统计误差范围与角度就是确定得？d．调整模型参数以匹配实验结果二．Prescan basics内容：1.Prescan得用户模块2.创建一个实验3.执行一个实验4.解析与编辑1.Prescan得用户模块1）图形用户界面（GUI）2）Matlab/Simulinka．这个模型被称作编译表或者CS，就是由Prescan自动生成得b．这个模型就是在Matlab/Simulimk编辑器中得到与编辑得c．C S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．预先定义得视角点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：First contact with Prescan●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？）得轨迹通过点击多个黄色圆圈(一个接着一个)来创建连续路径4.在实验中在添加一辆实验车辆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模式观瞧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）在Matlab命令窗口中核实编译表就是否成功生成10）修改实验11）更新实验a．GUI：解析/建立b．编译表: 生成12）在实验车辆水平上得编译表13）监测空气传感器输出探测距离从空气传感器到被探测物体被探测物体得ID三．实验得建立●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得道路。
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（backup aid？）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 ）？ P15 2）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． Prescan HIL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） lane departure warning 3）装备摄像头的LKA（车道维持辅助系统） lane keep assist4）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Forward collision warning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. results super-imposed on scenario 9）立体相机深度估计方法10）V2X HIL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Back office？、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ACC with slower lead-vehicle cut-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． Prescan basics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： First contact with Prescan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 ？）的轨迹通过点击多个黄色圆圈(一个接着一个 )来创建连续路径4.在实验中在添加一辆实验车辆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 ）在Matlab 命令窗口中核实编译表是否成功生成10）修改实验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探测距离从空气传感器到被探测物体被探测物体的 ID三．实验的建立约定共识（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。
PreScan快速入门到精通第二十七讲PreScan中常用传感器之AIR传感器交通参与者信息接收器传感器提供了一种快速、简单和通用的检测解决方案，不受特定技术的限制。
AIR传感器可用于需要简单传感器的场景。
典型的应用实例包括调整控制器（如ACC）和决策算法测试。
当没有明确需要生成原始传感器信息（如雷达的IQ数据）时，实验被称为 "简单"；只生成顶层（后处理）读数，如范围和角度信息。
但AIR仍能提供准确的信息。
如果需要更详细的数据，如果传感器根据某种扫描原理使用，建议使用TIS传感器。
AIR的工作原理传感器视图可按位置、方向、视角和检测范围进行配置。
对于每个时间步骤，传感器可以检测一个或多个对象（可在配置设置中配置）。
对于每个检测到的对象，传感器将计算出以下信息:范围 [m]:从传感器的轴系统到检测到的目标的范围;方位角 [degs]:方位角的探测角度;仰角 [degs]:以仰角为单位的探测角;ID [n]:检测到的目标的数字ID（由PreScan自动生成，基于实验中出现的角色数量）;Velocity [m/s]:检测到的目标的纵向速度;速度[m/s]:检测到的目标的纵向速度（从目标的里程表中读出）;Heading [degs]:检测到的目标的罗盘航向（从目标的里程表中读出）探测到的目标的罗盘航向（驾驶方向，其中N=0度，E=90度，S=180度，W=270度）。
检测原理AIR提供三种不同的检测原则。
它们是：距离[m]：从传感器的轴系到检测到的目标的范围；方位角（q）[度]：探测角度为方位角。
请参考图片，了解不同的检测类型。
BBox：测量到物体边界框的距离。
中心：测量物体边界框中心的距离CoG：测量物体重心的距离(CoG)AIR输出相对于传感器局部轴系统的相对数据。
由于从俯视图的 2D 表示是固定的，因此在构建区域中的 PreScan 组件和传感器光束方向表示并不完全真实。
只有围绕z轴（航向）的旋转才是真实的可视化。
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（backup aid？）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）？P15 2）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．Prescan HIL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）lane departure warning3）装备摄像头的LKA（车道维持辅助系统）lane keep assist4）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Forward collision warning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. results super-imposed on scenario9）立体相机深度估计方法10）V2X HIL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Back office？、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ACC with slower lead-vehicle cut-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．Prescan basics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．C S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：First contact with Prescan●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？）的轨迹通过点击多个黄色圆圈(一个接着一个)来创建连续路径4.在实验中在添加一辆实验车辆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）在Matlab命令窗口中核实编译表是否成功生成10）修改实验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探测距离从空气传感器到被探测物体被探测物体的ID三．实验的建立●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。
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（backup aid）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）P15 2）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．Prescan HIL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）lane departure warning3）装备摄像头的LKA（车道维持辅助系统）lane keep assist4）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Forward collision warning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. results super-imposed on scenario9）立体相机深度估计方法10）V2X HIL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Back office、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ACC with slower lead-vehicle cut-in12）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最大射程FOVC．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Prescan basics内容：Prescan的用户模块创建一个实验执行一个实验解析和编辑Prescan的用户模块图形用户界面（GUI）Matlab/Simulink这个模型被称作编译表或者CS，是由Prescan自动生成的这个模型是在Matlab/Simulimk编辑器中得到和编辑的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Prescan模型文件结构Exercise1：First contact with Prescan 接口处理创建实验与Simulink连接创建Prescan实验创建路网创建一个连续（inherited）的轨迹通过点击多个黄色圆圈(一个接着一个)来创建连续路径在实验中在添加一辆实验车辆回顾整个实验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模式观看动漫演示实验执行实验在Prescan模块中打开Matlab/Simulink 在Matlab/Simulink中打开实验目录打开编译表（Experiment***）在Matlab命令窗口中核实编译表是否成功生成10）修改实验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实验的建立约定共识（conventions）道路路径/轨迹实验车辆/物体探测距离从空气传感器到被探测物体被探测物体的ID运行实验视觉/重播图片/录像机约定共识在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/灯光坐标系统路段1）2）3）4）5）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。
Prescan中文培训文档一．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（backup aid？）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）？P15 2）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．Prescan HIL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）lane departure warning3）装备摄像头的LKA（车道维持辅助系统）lane keep assist4）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Forward collision warning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.results super-imposed on scenario9）立体相机深度估计方法10）V2X HIL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Back office？、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ACC with slower lead-vehicle cut-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．Prescan basics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：First contact with Prescan●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？）的轨迹通过点击多个黄色圆圈(一个接着一个)来创建连续路径4.在实验中在添加一辆实验车辆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11）更新实验a ．GUI ：解析/建立在Matlab 命令窗口中核实编译表是否成功生成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●约定共识（conventions？）●道路●路径/轨迹●实验车辆/物体探测距离从空气传感器到被探测物体被探测物体的ID●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。
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（backup aid？）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）？P15 2）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．Prescan HIL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）lane departure warning3）装备摄像头的LKA（车道维持辅助系统）lane keep assist4）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Forward collision warning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. results super-imposed on scenario9）立体相机深度估计方法10）V2X HIL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Back office？、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ACC with slower lead-vehicle cut-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． Prescan basics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．C S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：First contact with Prescan●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？）的轨迹通过点击多个黄色圆圈(一个接着一个)来创建连续路径4.在实验中在添加一辆实验车辆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）在Matlab命令窗口中核实编译表是否成功生成10）修改实验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探测距离从空气传感器到被探测物体被探测物体的ID三．实验的建立●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。
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（backup aid？）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）？P15 2）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．Prescan HIL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）lane departure warning 3）装备摄像头的LKA（车道维持辅助系统）lane keep assist4）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Forward collision warning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. results super-imposed on scenario 9）立体相机深度估计方法10）V2X HIL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Back office？、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ACC with slower lead-vehicle cut-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．Prescan basics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．C S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：First contact with Prescan●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）在Matlab命令窗口中核实编译表是否成功生成10）修改实验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line placements（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（fine tuninge ）●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Edit Road End，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Lane adapter road 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Edit road joint。
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Bend road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：●Path profile is used as it was defined in the GUI●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wait slot）●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（Calibration elements）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）●ORM是3D查找表：反射截面是local angles在方位角和仰角上的一个函数12.实验车辆配置：控制●分配一个simulink模块控制算法（例如ACC算法）到实验车辆●控制算法将会在simulink编译表中显现1.实验车辆配置：驾驶模型（1）路径跟随Simulink模块把轨迹转换为转向角以输入车辆动态学。
