Prescan自動駕駛仿真軟件

產品型號：西門子Prescan

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一、簡介

PreScan是德國Seimens西門(men)子公司(si)旗下汽車自動駕駛仿真軟件產品(pin)，Prescan是以物理模型(xing)為基(ji)礎，開發ADAS和智能(neng)汽車系統的自動駕(jia)駛仿真(zhen)平(ping)臺。支持攝像(xiang)頭、雷達、激(ji)光雷達、GPS，以(yi)及V2V/V2I車車通訊(xun)等多種應用功(gong)能的開(kai)發應用。

PreScan基于MATLAB仿真平臺(tai)，主要用于（ADAS）汽車高級(ji)駕駛輔(fu)助(zhu)系統和(he)無人(ren)自動駕駛系統的(de)仿真模擬軟件，其(qi)包括多種基(ji)于雷達，攝像頭，激光雷達，GPS，V2V和(he)V2I車輛/車路(lu)通訊技術的(de)智能(neng)駕(jia)駛應用。支(zhi)持模(mo)型在環（MIL），實時軟件在環(huan)（SiL），硬件在環（HiL）等多(duo)種使(shi)用模式。北京津(jin)發科技股份(fen)有(you)限(xian)公司作為(wei)德(de)國(guo)Siemens西門(men)子公司正式簽(qian)約合作伙伴(ban)，旨(zhi)在進(jin)一步(bu)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(ji)極力(li)量(liang)。

二(er)、軟(ruan)件(jian)概覽

智能汽(qi)車(che)自動駕(jia)駛仿真系統(tong)在PreScan中的仿真實現如下圖(tu)所示(shi)。

智能駕駛仿真實現	特點
1. 場景工況	交通要(yao)素數(shu)據庫快速場(chang)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(chuan)感器類型包括(kuo) Mono camera Stereo camera Fisheye camera Radar Lidar Ultrasonic Antenna Radio DSRC V2X Lane marker sensor Object sensor Depth sensor
3. Matlab Simulink	基(ji)于Matlab Simulink平臺
4. 執行(xing)器&人機界(jie)面	車輛動力學模(mo)型(xing) PreScan model Coupling to 3rd party model AMESim LMS Virtual.Lab Motion CarSim ………

三(san)、詳細功能

軟件詳(xiang)細功能	特點描述
交(jiao)通(tong)場景(jing)建模型	●Roads 道路模型 ●Database of road types 道路數據庫(ku) ●Environment 環境模型 ●Road users 道路(lu)使(shi)用者 ●Weather & Lights 天氣(qi)光照
傳感(gan)器模型(xing)	●Camera, fisheye, mono, stereo 攝像頭、魚眼(yan)、單(dan)目及雙(shuang)目攝像頭 ●Radar 毫(hao)米波(bo)雷達 ●Laser and lidar 激光(guang)雷達 ●Ultrasonic 超聲(sheng)波(bo)雷達 ●V2X sensors 車(che)車(che)/車路通(tong)訊傳感器 ●Ground truth sensors 真值傳感器(qi) ●Ground truth Sensor 真值傳感(gan)器
ADAS algorithm implementation 控制算法(fa)仿真集成	●Model in the Loop 模(mo)型(xing)在環通過MatLab/Simulink平臺，可以引入(ru)各種編程(cheng)工具開發的算法代碼。 ●Hardware in the Loop 硬件在環也可以(yi)直接引入ECU硬件(jian)(jian)，構成硬件(jian)(jian)在環試驗臺
Driver model駕駛員模型	●根(gen)據理(li)想路徑以及車(che)輛(liang)當前位置計算車(che)輛(liang)轉角信號輸出。 ●根(gen)據理想速度(du)以及車輛當前速度(du)計(ji)算油門、剎車信號(hao)。不再遵循原先定義的路徑。 ●Driver in the loop 駕駛員在(zai)環(huan)
Vehicle actuation modelling 車(che)輛執行(xing)器建模	●2D bicycle dynamics model 2D動力學(xue)模(mo)型 ●3D two track dynamics model 3D動力(li)學(xue)模型 ●6DOF sprung body à x, y, z, roll, pitch, yaw 六自由度車(che)輛(liang)狀(zhuang)態計算 ●Usage: on PreScan’s 3D roads (i.e. roads with a height profile) 適用PreScan 3D路(lu)面仿(fang)真 ●3rd party dynamics model import 外部(bu)車輛動(dong)力學(xue)模型導入
Test Automation (TA) 自(zi)動化測試	●Select variables (GUI) 選擇自動化測(ce)試(shi)參數 ●Set-up variables (MATLAB) 使用模板編寫自(zi)動化測試腳本 ●Run test automation script (MATLAB) 運(yun)行腳本 ●Compare results (MATLAB) 獲(huo)得自(zi)動(dong)化測試報告(gao)
Demos	●PreScan標準安裝包自帶128 個demo場景，所(suo)有的場景模(mo)型以(yi)及系統控制算(suan)法完全(quan)對(dui)用戶開放(fang) ●PreScan標準安裝包自帶19個智能駕駛(shi)系統(tong)傳感器 ●PreScan標準安裝包自帶30多個智能控制(zhi)算法模型，所有系統控制(zhi)算法完全對用戶開放、可(ke)編輯修改 ●PreScan標準(zhun)安裝包(bao)自帶43個交通道路參與(yu)者及(ji)執行器，并支持導入用戶自定(ding)義的第三方3D模(mo)型 ●PreScan標(biao)準安(an)裝包(bao)自帶134個ADAS仿真系統(tong)模型(xing)，這(zhe)些案(an)例所(suo)含的場景(jing)模型(xing)、系統(tong)控制算法、執(zhi)行器模型(xing)完全對用戶開放
功(gong)能(neng)插件	●大規模交通(tong)流(liu)自動生成(cheng)器 ●IBEO掃(sao)描(miao)數據自(zi)動轉換為PreScan仿(fang)真場景(jing) ●IBEO掃描數據自動轉(zhuan)換為PreScan仿真場景 ●攝像頭物(wu)理(li)模型 ●基于統(tong)計學性能的雷達模型 ●GIDAS事故數(shu)據庫自動導入PreScan仿(fang)真場景 ●升(sheng)級版(ban)車(che)車(che)通(tong)訊傳(chuan)感器模型 ●PreScan和(he)PTV Vissim軟件(jian)耦合計算

軟(ruan)件詳(xiang)細功能	特點(dian)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(tou)、魚眼、單目及雙(shuang)目攝像頭(tou) ●Radar 毫米波雷達 ●Laser and lidar 激(ji)光雷達 ●Ultrasonic 超聲波雷達(da) ●V2X sensors 車車/車路通訊傳(chuan)感(gan)器 ●Ground truth sensors 真值(zhi)傳感器 ●Ground truth Sensor 真值傳(chuan)感器
ADAS algorithm implementation 控制算法仿真集成	●Model in the Loop 模型(xing)在環通過MatLab/Simulink平臺(tai)，可(ke)以(yi)引入(ru)各種(zhong)編程工具開發的(de)算法代碼。 ●Hardware in the Loop 硬件在環也可(ke)以直接引入ECU硬件，構成硬件在環試驗臺
Driver model駕駛(shi)員模型(xing)	●根據理想路徑以及車輛(liang)當前(qian)位置計算車輛(liang)轉(zhuan)角(jiao)信號(hao)輸出。 ●根據理(li)想(xiang)速度以及車(che)輛當(dang)前速度計算(suan)油門、剎車(che)信號。不再遵循原先(xian)定義的(de)路徑。 ●Driver in the loop 駕駛(shi)員在環
Vehicle actuation modelling 車輛(liang)執行器建(jian)模(mo)	●2D bicycle dynamics model 2D動力學(xue)模型 ●3D two track dynamics model 3D動力(li)學模(mo)型(xing) ●6DOF sprung body ? x, y, z, roll, pitch, yaw 六自由度車(che)輛狀(zhuang)態(tai)計算 ●Usage: on PreScan’s 3D roads (i.e. roads with a height profile) 適用(yong)PreScan 3D路面(mian)仿真 ●3rd party dynamics model import 外部車輛動力學模型導入(ru)
Test Automation (TA) 自動(dong)化測(ce)試(shi)	●Select variables (GUI) 選擇(ze)自動化測試參(can)數 ●Set-up variables (MATLAB) 使用(yong)模(mo)板編寫自(zi)動(dong)化(hua)測(ce)試腳本 ●Run test automation script (MATLAB) 運行腳(jiao)本 ●Compare results (MATLAB) 獲(huo)得(de)自動化測試(shi)報告(gao)
Demos	●PreScan標準安裝包自帶(dai)128 個demo場景，所有(you)的場景模型以及系統控制算法完全對用戶開(kai)放 ●PreScan標準安裝包自帶19個智能駕駛系統傳感(gan)器 ●PreScan標準安裝(zhuang)包自帶30多個智能(neng)控制(zhi)算(suan)(suan)法(fa)模型，所有系統控制(zhi)算(suan)(suan)法(fa)完全對用戶開(kai)放、可編輯修改 ●PreScan標準(zhun)安裝包自帶(dai)43個(ge)交(jiao)通道路參(can)與者及(ji)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(zi)帶(dai)134個ADAS仿真系(xi)統模(mo)型(xing)，這些案例所含(han)的場景模(mo)型(xing)、系(xi)統控制算法(fa)、執行(xing)器(qi)模(mo)型(xing)完全對用戶開放
功能插件	●大規模(mo)交通流自動生成器 ●IBEO掃(sao)描數據自動轉換(huan)為(wei)PreScan仿(fang)真場景 ●IBEO掃描(miao)數據自動轉換為PreScan仿(fang)真場景 ●攝像頭物理模型 ●基于統計學性(xing)能的雷達模型 ●GIDAS事故數據(ju)庫(ku)自動導入PreScan仿真場景(jing) ●升級(ji)版車車通訊傳感器(qi)模型 ●PreScan和PTV Vissim軟件耦合計算

四(si)、應用(yong)案例

1.MCity使(shi)用(yong)PreScan驗證測試場設計

2.車道(dao)保(bao)持系(xi)統硬件(jian)在環（HIL)測(ce)試平臺

3.自動駕駛系統硬件在環（HIL)測試平臺(tai)

4.自適(shi)應(ying)巡航/自動(dong)緊急(ji)制動(dong)系統ViL測試(shi)平(ping)臺

5.基于Nvidia PX的人工(gong)智能硬件(jian)在環(huan)測試平臺


在(zai)PreScan GUI 中搭建道路(lu)及外界基本場景(jing)，在PreScan Viewer顯示3D視景(jing)	在建好的場景中添加車輛行人及相關傳感器(qi)來獲取(qu)目標信息	在Simulink中加載已建好工況中的各車輛行人及傳感(gan)器的模(mo)塊(kuai)，利用(yong)傳感(gan)器模塊的輸出信息(xi)進行相關控制算法(fa)設計	將控制指令發給執行器，執行器可以是prescan中自帶的汽車模型，還可以是AMEsim、CarSim相關車輛動力學軟件(jian)建立(li)的數學模型。

ErgoSIM智能駕駛模擬器

研究(jiu)型(xing)汽車駕(jia)(jia)駛(shi)模擬(ni)(ni)器是一款定(ding)位(wei)于高校(xiao)和(he)科研機(ji)構開展自動駕(jia)(jia)駛(shi)仿真、交通安全(quan)和(he)駕(jia)(jia)駛(shi)行(xing)為相關研究(jiu)的(de)(de)(de)專(zhuan)業產品。研究(jiu)型(xing)汽車駕(jia)(jia)駛(shi)模擬(ni)(ni)器不(bu)僅提(ti)供(gong)逼真道路(lu)交通仿真場景、真實(shi)感(gan)駕(jia)(jia)駛(shi)模擬(ni)(ni)座艙，還(huan)提(ti)供(gong)更為精(jing)確的(de)(de)(de)駕(jia)(jia)駛(shi)操縱(zong)傳感(gan)器輸出，以(yi)及滿足(zu)研究(jiu)所需(xu)的(de)(de)(de)交通場景編輯系統、人車路(lu)環境測試云平臺、駕(jia)(jia)駛(shi)員視線(xian)分(fen)析系統、駕(jia)(jia)駛(shi)員生理測量系統、駕(jia)(jia)駛(shi)員運動捕(bu)捉(zhuo)動作分(fen)析系統、駕(jia)(jia)駛(shi)行(xing)為分(fen)析系統等；具備定(ding)制和(he)升(sheng)級能力，能滿足(zu)多種道路(lu)交通和(he)駕(jia)(jia)駛(shi)行(xing)為相關研究(jiu)的(de)(de)(de)實(shi)際科研需(xu)求(qiu)。

介紹參數

V-HUB道路環境與車輛數據采集系統

基于GPS定位的(de)道路交通(tong)環境(jing)與(yu)車輛(liang)數據(ju)采集系統是一種(zhong)功能(neng)(neng)強大的(de)儀器(qi)。它是基于新一代的(de)高性能(neng)(neng)衛星(xing)接收(shou)器(qi)，其中主(zhu)機主(zhu)要用于測量汽車移動時(shi)的(de)速(su)度和(he)距離，并(bing)且能(neng)(neng)夠提(ti)供(gong)橫縱向加(jia)速(su)度值，減速(su)度，時(shi)間(jian)和(he)制動、滑行、加(jia)速(su)等距離的(de)準(zhun)確(que)測量。

介紹參數