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Prescan自動駕駛仿真軟件

一、簡介

PreScan是德國Seimens西門子公司旗下汽車自動駕駛仿真軟件產品，Prescan是以物理模型為基礎，開發ADAS和智能汽車系統的自動駕駛仿真平臺。支持攝像頭、雷達、激光雷達、GPS，以及V2V/V2I車車通訊等多種應用功能的開發應用。 PreScan基于MATLAB仿真平臺，主要用于（ADAS）汽車駕駛輔助系統和無人自動駕駛系統的仿真模擬軟件，其包括多種基于雷達，攝像頭，激光雷達，GPS，V2V和V2I車輛/車路通訊技術的智能駕駛應用。支持模型在環（MIL），實時軟件在環（SiL），硬件在環（HiL）等多種使用模式。北京津發科技股份有限公司作為德國Siemens西門子公司正式簽約合作伙伴，旨在進一步加深雙方商業、技術合作，開辟新市場，為無人駕駛領域貢獻積極力量。

二、軟件概覽

智能汽車自動駕駛仿真系統在PreScan中的仿真實現如下圖所示。

智能駕駛仿真實現    特點

1. 場景工況    交通要素數據庫

快速場景構建

Euro NCAP   ×11

NHTSA ×12

ISO ×19

ADAC ×9

eValue   ×4

Opendrive importer

OSM importer

IBEO importer

GIDAS/CIDAS importer

2. 傳感器&通訊    19種傳感器類型包括

Mono camera

Stereo camera

Fisheye camera

Radar

Lidar

Ultrasonic

Antenna

Radio

DSRC V2X

Lane marker sensor

Object sensor

Depth sensor

3. Matlab Simulink    基于Matlab Simulink平臺

4. 執行器&人機界面    車輛動力學模型

PreScan model

Coupling to 3rd party   model

AMESim

LMS Virtual.Lab Motion

CarSim

………

三、詳細功能

軟件詳細功能    特點描述

交通場景建模型    ●Roads 道路模型

●Database of road types 道路數據庫

●Environment 環境模型

●Road users 道路使用者

●Weather & Lights 天氣光照

傳感器模型    ●Camera, fisheye, mono, stereo

攝像頭、魚眼、單目及雙目攝像頭

●Radar 毫米波雷達

●Laser and lidar   激光雷達

●Ultrasonic   超聲波雷達

●V2X sensors   車車/車路通訊傳感器

●Ground truth sensors 真值傳感器

●Ground truth Sensor   真值傳感器

ADAS algorithm implementation   控制算法仿真集成    ●Model in the Loop   模型在環

通過MatLab/Simulink平臺，可以引入各種編程工具開發的算法代碼。

●Hardware in the Loop   硬件在環

也可以直接引入ECU硬件，構成硬件在環試驗臺

Driver model駕駛員模型    ●根據理想路徑以及車輛當前位置計算車輛轉角信號輸出。

●根據理想速度以及車輛當前速度計算油門、剎車信號。不再遵循原先定義的路徑。

●Driver in the loop   駕駛員在環

Vehicle actuation modelling   

車輛執行器建模    ●2D bicycle dynamics model 2D動力學模型

●3D two track dynamics model 3D動力學模型

●6DOF sprung body à x, y, z, roll, pitch, yaw 六自由度車輛狀態計算

●Usage: on PreScan’s 3D roads (i.e. roads with a height profile)   適用PreScan 3D路面仿真

●3rd party dynamics model import 外部車輛動力學模型導入

Test Automation (TA) 自動化測試    ●Select variables (GUI)   選擇自動化測試參數

●Set-up variables (MATLAB)   使用模板編寫自動化測試腳本

●Run test automation script (MATLAB)   運行腳本

●Compare results (MATLAB)   獲得自動化測試報告

Demos    ●PreScan標準安裝包自帶128 個demo場景，所有的場景模型以及系統控制算法完全對用戶 開放

●PreScan標準安裝包自帶19個智能駕駛系統傳感器

●PreScan標準安裝包自帶30多個智能控制算法模型，所有系統控制算法完全對用戶開放、可編輯修改

●PreScan標準安裝包自帶43個交通道路參與者及執行器，并支持導入用戶自定義的第三方3D模型

●PreScan標準安裝包自帶134個ADAS仿真系統模型，這些案例所含的場景模型、系統控制算法、執行器模型完全對用戶開放

功能插件    ●大規模交通流自動生成器

●IBEO掃描數據自動轉換為PreScan仿真場景

●IBEO掃描數據自動轉換為PreScan仿真場景

●攝像頭物理模型

●基于統計學性能的雷達模型

●GIDAS事故數據庫自動導入PreScan仿真場景

●升級版車車通訊傳感器模型

●PreScan和PTV Vissim軟件耦合計算

四、應用案例

1.MCity使用PreScan驗證測試場設計

2.車道保持系統硬件在環（HIL)測試平臺

3.自動駕駛系統硬件在環（HIL)測試平臺

4.自適應巡航/自動緊急制動系統ViL測試平臺

5.基于Nvidia PX的人工智能硬件在環測試平臺