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MATLAB/Simulink 在自動駕駛系統(tǒng)中的應(yīng)用

2019-10-23 23:09:44·  來源：MATLAB  
　
汽車工程師使用 MATLAB和 Simulink設(shè)計自動駕駛系統(tǒng)功能，包括傳感、路徑規(guī)劃以及傳感器融合與控制。借助 MATLAB 和 Simulink，您能夠：使用針對計算機(jī)視覺、激
汽車工程師使用 MATLAB® 和 Simulink® 設(shè)計自動駕駛系統(tǒng)功能，包括傳感、路徑規(guī)劃以及傳感器融合與控制。借助 MATLAB 和 Simulink，您能夠：

- 使用針對計算機(jī)視覺、激光雷達(dá)和雷達(dá)處理以及傳感器融合的預(yù)置算法、傳感器模型和應(yīng)用程序來開發(fā)感知系統(tǒng)。

- 使用組裝完備的參考應(yīng)用，在三維環(huán)境中設(shè)計控制系統(tǒng)并對車輛動態(tài)進(jìn)行建模。

- 使用合成傳感器模型創(chuàng)建駕駛場景，用以測試和驗證系統(tǒng)。


- 使用專為自動駕駛設(shè)計的可視化。

- 通過設(shè)計和使用車輛代價地圖和運動規(guī)劃算法來規(guī)劃駕駛路徑。

- 減少為實現(xiàn) ISO 26262 合規(guī)所需的工程投入。

- 使用代碼生成產(chǎn)品自動生成 C 代碼，以便進(jìn)行快速原型設(shè)計和 HIL 測試。
 
將 MATLAB 用于自動駕駛系統(tǒng)

感知設(shè)計和測試
 
MATLAB 提供了用于計算機(jī)視覺、激光雷達(dá)處理、雷達(dá)以及傳感器融合的預(yù)置算法和傳感器模型。您可以使用各種跟蹤和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)技術(shù)（包括點目標(biāo)和擴(kuò)展目標(biāo)跟蹤器）來執(zhí)行傳感器融合。您還可以對來自 IMU/GPS 傳感器的測量結(jié)果進(jìn)行仿真，并設(shè)計融合和定位算法以估算車輛位置和方向。

使用深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)算法，用于行人檢測、車道檢測和可行駛路徑估算。

使用 Ground Truth Labeling 應(yīng)用程序，通過對比真值數(shù)據(jù)與算法輸出來測試感知系統(tǒng)性能

代碼示例：

- 使用單目攝像機(jī)實現(xiàn)視覺感知

- 使用激光雷達(dá)跟蹤車輛

- 擴(kuò)展目標(biāo)跟蹤

- 自動駕駛雷達(dá)信號仿真與處理

* 所有示例可以在幫助文檔中查看并獲取代碼。

控制設(shè)計和測試

為自動駕駛功能（如自動緊急制動 (AEB)、車道保持輔助 (LKA)、自動巡航控制 (ACC) 和自動代客泊車）開發(fā)控制器。使用針對 ACC、LKA 和障礙規(guī)避等場景的預(yù)置功能和模塊，為自動駕駛應(yīng)用設(shè)計專門的模型預(yù)測控制器。

創(chuàng)建測試場景，使用來自雷達(dá)和攝像機(jī)傳感器模型的合成檢測結(jié)果來測試自動駕駛算法。使用 Driving Scenario Designer 應(yīng)用程序來定義路網(wǎng)、行為體和傳感器。導(dǎo)入預(yù)置的 EURO NCAP 測試和 OpenDRIVE® 路網(wǎng)。
代碼示例：

- 使用車道檢測實現(xiàn)車道保持輔助

- 使用單目攝像機(jī)感知實現(xiàn)車道跟隨控制

路徑規(guī)劃和定位 
您可以使用車輛代價地圖和運動規(guī)劃算法來規(guī)劃駕駛路徑。借助 ROS Toolbox™ 提供的接口，您還可以使用 ROS 中的路徑規(guī)劃技術(shù)。使用來自 IMU 和 GPS 傳感器的數(shù)據(jù)估算車輛位置和方向。

代碼示例：

- 使用路徑規(guī)劃實現(xiàn)自動代客泊車

- Simulink 中的自動代客泊車

- RRT* 算法路徑規(guī)劃器

- 使用合成數(shù)據(jù)進(jìn)行視覺慣性測距

基于仿真的測試


 
您可以使用 Driving Scenario Designer 測試自動駕駛算法，該應(yīng)用程序支持構(gòu)建場景和加載預(yù)置場景（包括 EuroNCAP）。從雷達(dá)和攝像機(jī)統(tǒng)計模型生成檢測結(jié)果，并在 MATLAB 或 Simulink 中分析輸出。
 
使用參考應(yīng)用和三維環(huán)境為 ADAS 和自動駕駛功能開發(fā)虛擬測試路況。車輛模型附帶虛擬攝像機(jī)，可在仿真過程中將圖像發(fā)回 Simulink。在 Simulink 中分析信號以測試車道檢測算法。在“虛幻”引擎 (UE) 編輯器中自定義場景，從而更加靈活地創(chuàng)建和仿真場景，以全面演練 ADAS 和自動駕駛功能。

幫助文檔代碼示例：

- 駕駛場景教程

- 視覺傳感器檢測結(jié)果建模

- 使用單目攝像機(jī)感知實現(xiàn)車道跟隨控制
 
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