創(chuàng)新車(chē)輛必須滿(mǎn)足市場(chǎng)要求和電動(dòng)汽車(chē)的基本標(biāo)準(zhǔn)、安全性和舒適性以及節(jié)能方面的要求。在這方面,有必要進(jìn)行仿真以?xún)?yōu)化車(chē)輛開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)階段、測(cè)試感知、規(guī)劃和控制算法,以驗(yàn)證系統(tǒng)要求,然后分析獲得的數(shù)據(jù)。
汽車(chē)行業(yè)的市場(chǎng)增長(zhǎng)正集中在兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域:電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(chē)(EV 和 HEV)的普及和自動(dòng)駕駛。電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(chē)可以被視為新的綠色技術(shù),按照節(jié)油和減少污染排放的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)提高完整的電力傳輸和充電解決方案的效率。
特別是,電子系統(tǒng)中發(fā)生的技術(shù)進(jìn)步為這些新興技術(shù)提供了推動(dòng)力,不可避免地涉及電子系統(tǒng)供應(yīng)商并增加了組件和設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域。想想所有涉及電源管理、電力電子、電力控制、功率半導(dǎo)體的應(yīng)用,用于開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的創(chuàng)新解決方案,涉及硬件端和軟件端的各種解決方案,以及駕駛安全解決方案,例如先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS) 和電子系統(tǒng),用于管理車(chē)輛的感知、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制。
創(chuàng)新車(chē)輛必須滿(mǎn)足市場(chǎng)要求和電動(dòng)汽車(chē)的基本標(biāo)準(zhǔn)、安全性和舒適性以及節(jié)能方面的要求。在這方面,有必要進(jìn)行仿真以?xún)?yōu)化車(chē)輛開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)階段、測(cè)試感知、規(guī)劃和控制算法,以驗(yàn)證系統(tǒng)要求,然后分析獲得的數(shù)據(jù)。
ADAS
是一種先進(jìn)的電子主動(dòng)安全系統(tǒng),除了安全帶和安全氣囊等被動(dòng)安全系統(tǒng)外,還提供以預(yù)防道路事故和危險(xiǎn)情況為主要目標(biāo)的駕駛支持。
這些是集成的智能安全系統(tǒng),例如用于激活擋風(fēng)玻璃刮水器的雨量傳感器、用于打開(kāi)燈的暮光傳感器、智能前燈控制、行人檢測(cè)、自適應(yīng)巡航控制以根據(jù)交通情況調(diào)節(jié)速度、速度自適應(yīng)、前碰撞避免、自動(dòng)緊急制動(dòng)、行駛方向監(jiān)控、輔助停車(chē)傳感器、攝像頭檢測(cè)車(chē)道保持、車(chē)道變換警告和自動(dòng)道路標(biāo)志識(shí)別。
MATLAB 和 Simulink 用于設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛汽車(chē)
MathWorks 是全球領(lǐng)先的美國(guó)工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)公司,通過(guò) MATLAB 和 Simulink 軟件為設(shè)計(jì)和測(cè)試感知提供解決方案,以設(shè)計(jì)、模擬和分配未來(lái)的移動(dòng)性。Simulink 是一款用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的軟件,與 MATLAB 嚴(yán)格集成。MATLAB 和 Simulink 使參與汽車(chē)設(shè)計(jì)的公司能夠加快開(kāi)發(fā)流程,以制造出符合 AUTOSAR 和 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)的安全性、舒適性、節(jié)油和性能方面的市場(chǎng)需求的汽車(chē)。
在汽車(chē)領(lǐng)域,MATLAB 和 Simulink 軟件用于設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的功能,包括檢測(cè)、路線規(guī)劃、控制以及傳感器融合和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),在 3D 環(huán)境中對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建模,然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證通過(guò)創(chuàng)建駕駛場(chǎng)景。因此,借助 MATLAB 和 Simulink,可以使用代碼生成產(chǎn)品自動(dòng)生成用于快速原型設(shè)計(jì)和硬件在環(huán) (HIL) 測(cè)試的 C 代碼。
特別是,MATLAB 軟件為人工視覺(jué)、激光雷達(dá)和雷達(dá)處理以及傳感器融合提供了預(yù)定義的算法和傳感器模型??梢阅M來(lái)自 IMU/GPS 傳感器的測(cè)量,并設(shè)計(jì)定位和融合算法來(lái)估計(jì)車(chē)輛的方向和位置。使用深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)開(kāi)發(fā)用于檢測(cè)車(chē)輛和行人以及估計(jì)可步行路線的算法。
可以針對(duì)自動(dòng)駕駛功能開(kāi)發(fā)控制系統(tǒng),例如自動(dòng)緊急制動(dòng) (AEB)、車(chē)道保持輔助 (LKA)、自動(dòng)巡航控制 (ACC) 和自動(dòng)泊車(chē)輔助。使用用戶(hù)創(chuàng)建的場(chǎng)景以及對(duì)雷達(dá)和攝像頭傳感器模型的綜合調(diào)查測(cè)試自動(dòng)駕駛算法,使用 Driving Scenario Designer 應(yīng)用程序定義道路網(wǎng)絡(luò)、參與者和傳感器。
該軟件的實(shí)施允許使用運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法對(duì)駕駛路線進(jìn)行定位和規(guī)劃,并使用 IMU 和 GPS 傳感器數(shù)據(jù)估計(jì)車(chē)輛的位置和方向?;谀M的測(cè)試允許您使用 Driving Scenario Designer 應(yīng)用程序檢查自動(dòng)駕駛算法,該應(yīng)用程序允許您加載預(yù)定義的場(chǎng)景,包括 EuroNCAP,或構(gòu)建新的場(chǎng)景,從統(tǒng)計(jì)相機(jī)和雷達(dá)模型生成檢測(cè),并分析輸出在 MATLAB 或 Simulink 中??梢允褂脜⒖紤?yīng)用程序和 3D 環(huán)境為自動(dòng)駕駛和 ADAS 功能開(kāi)發(fā)虛擬測(cè)試場(chǎng)。車(chē)輛模型配備了一個(gè)虛擬攝像頭,可在仿真階段將圖像發(fā)送到 Simulink。
您可以在 Simulink 中分析信號(hào)以測(cè)試車(chē)道檢測(cè)算法,并且由于虛幻引擎編輯器中的場(chǎng)景自定義,可以更靈活地創(chuàng)建和模擬場(chǎng)景,這將允許您測(cè)試自動(dòng)駕駛和ADAS功能齊全。在設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)時(shí),盡量減少汽車(chē)的復(fù)雜性,該汽車(chē)包含各種復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)周?chē)h(huán)境、規(guī)劃路線、控制轉(zhuǎn)向和速度,作為自動(dòng)駕駛縱向控制開(kāi)發(fā)的一部分車(chē)輛,例如制動(dòng)和加速控制。縱向控制系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制算法通常是手動(dòng)編碼的。但是,使用 MATLAB 和 Simulink 進(jìn)行基于模型的設(shè)計(jì)更快、更高效。
從這個(gè)意義上說(shuō),MATLAB 和 Simulink 用于加速自動(dòng)駕駛功能的開(kāi)發(fā),包括感知、規(guī)劃和控制功能,在 Simulink 中執(zhí)行仿真以測(cè)試、集成和優(yōu)化這些功能,這要?dú)w功于以編程方式生成的場(chǎng)景,并最大限度地提高覆蓋不同道路、環(huán)境和交通條件的測(cè)試,無(wú)需求助于昂貴的車(chē)輛原型。
此外,由于基于模型的設(shè)計(jì),甚至可以在構(gòu)建實(shí)際的車(chē)輛原型之前,使用這些模擬來(lái)研究電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)的權(quán)衡,以確定電池和牽引電機(jī)等基本組件的尺寸。用戶(hù)可以利用快速控制原型設(shè)計(jì)、模型驗(yàn)證和生產(chǎn)代碼生成,快速?gòu)母拍钋袚Q到原型,再到電動(dòng)汽車(chē)主控制器的生產(chǎn),例如車(chē)輛控制單元 (VCU)、電機(jī)控制單元 ( MCU)和電池管理系統(tǒng)(BMS)。
b-plus的 BRICK 系統(tǒng) ADAS BRICK 測(cè)量平臺(tái)由創(chuàng)新移動(dòng)領(lǐng)域的領(lǐng)先公司 b-plus 開(kāi)發(fā),專(zhuān)為高帶寬傳感器和控制單元的數(shù)據(jù)采集而設(shè)計(jì)。該平臺(tái)的采集速度為 8 Gbit/s,當(dāng)與 BRICK STORAGE 插件結(jié)合使用時(shí),它可提供高達(dá) 32 TBytes 的記錄內(nèi)存。借助 BRICK MI 插件,還可以集成客戶(hù)特定的 PCI Express 卡,從而獲得緊湊的機(jī)架配置,并針對(duì)車(chē)輛的狹小空間進(jìn)行了優(yōu)化。
信息的復(fù)雜性和密度需要可靠和高效的驗(yàn)證過(guò)程。該解決方案具有高數(shù)據(jù)處理能力、可擴(kuò)展的注冊(cè)內(nèi)存和穩(wěn)健的設(shè)計(jì),非常適合集成到測(cè)試車(chē)輛中,以可靠地驗(yàn)證自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。
電動(dòng)牽引車(chē)輛解決方案
ETAS 開(kāi)發(fā)的 ES910 原型設(shè)計(jì)和接口模塊是汽車(chē)領(lǐng)域創(chuàng)新解決方案和服務(wù)的領(lǐng)先公司,用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證,將高處理性能與所有常見(jiàn)的電子控制單元 (ECU) 相結(jié)合接口在一個(gè)緊湊和堅(jiān)固的外殼。它設(shè)計(jì)用于開(kāi)發(fā)環(huán)境和獨(dú)立模式。
CAN 和 LIN 接口確保 ES910 模塊與車(chē)輛總線的連接。兩個(gè) CAN 接口都支持高速和低速 CAN,并且可以單獨(dú)配置。該模塊的核心由 NXP PowerQUICC 處理器組成,該處理器具有雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算,非常適合快速和緊湊的原型設(shè)計(jì)應(yīng)用。微處理器、RTA-OSEK 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和集成非易失性 RAM (NVRAM) 的特性允許對(duì)系統(tǒng)級(jí)行為進(jìn)行仿真。
審核編輯:湯梓紅
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