模拟3D车辆与地面跟踪

在3D环境中实现跟踪地面的车辆

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库:
自动驾驶工具箱/仿真3D
车辆动力学模块/车辆场景/ Sim3D / Sim3D车辆/组件

描述

的模拟3D车辆与地面跟踪block在3D仿真环境中实现了带有四个轮子的车辆。这个环境是使用虚幻引擎渲染的^®从史诗般的游戏^®．块使用输入(X，Y)的位置和偏航角，以调整车辆的仰角、横摇角和俯仰角，使其跟随地面地形。该块决定车辆的速度和方向，并调整方向盘的角度和旋转为每个车轮。使用此块自动驾驶应用程序。

要使用此块，请确保模拟3D场景配置块在模型中。如果你设置样品时间参数的模拟3D车辆与地面跟踪块－1属性中指定的样本时间模拟3D场景配置块。

块输入使用车辆Z在SAE J670中定义的上右(RH)直角坐标系［1］和ISO 8855[２]．坐标系为惯性坐标系，初始对准车辆几何中心:

的X-axis是沿着车辆的纵轴，指向前方。
的Y-axis是沿着车辆的横向轴线，指向左侧。
的Z设在点向上。

偏航，俯仰和横摇角度Z设在,Y设在,X-轴，在顺时针方向上是正的，当在这些轴的正方向上看。车辆被放置在场景的世界坐标系中。有关详细信息，请参见自动驾驶工具箱中虚幻引擎仿真的坐标系统．

请注意

的模拟3D车辆与地面跟踪块必须在模拟3D场景配置块。这样,模拟3D车辆与地面跟踪块在虚幻引擎3D可视化环境接收信号数据之前准备信号数据。要检查块执行顺序，右键单击块并选择属性．在一般选项卡,确认这些优先级设置:

模拟3D场景配置- - - - - -0
模拟3D车辆与地面跟踪- - - - - -－1

有关执行顺序的详细信息，请参见虚幻引擎模拟自动驾驶是如何工作的．

您可以配置模拟3D车辆与地面跟踪块导入自定义网格和控制车辆的灯光．

限制

的鸟瞰的范围无法找到地面真实信号，如道路、车道和演员，从模拟3D场景配置块。

港口

输入

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`X`-车辆的纵向位置
标量

车辆的纵向位置X场景的轴。X是惯性的Z长诚坐标系统。单位是米。

的X的价值初始位置[X, Y, Z] (m)参数必须与模拟开始时的端口值匹配。

在港口指定多个位置X沿着整个车辆路径，首先定义一个时间序列X中转地点MATLAB^®．然后，将这些路径点提供给X通过使用一个从工作空间(万博1manbetx模型)块。要了解如何选择和指定路径点，请参阅为虚幻引擎模拟选择路径点的例子。

`Y`-车辆的侧面位置
标量

车辆的横向位置沿Y场景的轴。Y是惯性的Z长诚坐标系统。单位是米。

的Y的价值初始位置[X, Y, Z] (m)参数必须与模拟开始时的端口值匹配。

在港口指定多个位置Y沿着整个车辆路径，首先定义一个时间序列Y在MATLAB锚点。然后，将这些路径点提供给Y通过使用一个从工作空间(万博1manbetx模型)块。要了解如何选择和指定路径点，请参阅为虚幻引擎模拟选择路径点的例子。

`偏航`-车辆偏航方向角
标量

飞行器的偏航方向角Z场景的轴。偏航是在Z长诚坐标系统。单位是度．

偏航值初始旋转[滚转，俯仰，偏航](deg)参数必须与模拟开始时的端口值匹配。

在港口指定多个方向角度偏航首先在MATLAB中定义横摆航路点的时间序列。然后，将这些路径点提供给偏航通过使用一个从工作空间(万博1manbetx模型)块。要了解如何选择和指定路径点，请参阅为虚幻引擎模拟选择路径点的例子。

`光控制`-车辆灯打开或关闭
1-by-6向量

光控制输入信号，指定为1 × 6布尔向量。向量的每个元素打开或关闭一个特定的车辆灯，如表中所示。值为1表示灯亮;值为0表示关闭灯

向量元素	汽车灯
(1,1)	大灯远光灯
(1、2)	大灯低梁
(1、3)	刹车
(1、4)	反向
(1、5)	离开的信号
(6)	正确的信号

依赖关系

要创建此端口，请在光控制选项卡上,选择使光控制．

数据类型:布尔

输出

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`位置`-车辆位置
实值向量1×3

（X，Y，Z)车辆在场景中的位置，返回为1乘3的实值向量。这个位置是基于车辆的原点，在地面上，在车辆的几何中心。位置值是惯性的Z上世界坐标系。单位是米。

依赖关系

要启用该端口，请在地面实况选项卡上,选择输出位置(m)和方向(rad)．

数据类型:双

`取向`-车辆定位
实值向量1×3

偏航，俯仰和滚转方向的角度Z设在,Y设在,X-坐标轴，返回为1 × 3实值向量。这个方向是基于车辆的原点，在地面上，在车辆的几何中心。取向值是惯性的Z比坐标系统。单位是弧度。

轨迹宽度用自定义网格表示，单位为m。

依赖关系

要启用该参数，请设置类型来自定义．

`自定义网格轴距(m)`——轴距
`3.`(默认)|标量

轴距在自定义网格，在m。

依赖关系

要启用该参数，请设置类型来自定义．

`自定义网格中的车轮半径(m)`——车轮半径
`0．35`(默认)|标量

车轮半径在自定义网格，以m为单位。

依赖关系

要启用该参数，请设置类型来自定义．

`颜色`-车辆颜色
`红色的`(默认)|`橙色`|`黄色的`|`绿色`|`蓝色的`|`黑色的`|`白色`|`银`

选择车辆的颜色。

`初始位置[X, Y, Z] (m)`-初始车辆位置
`(0, 0, 0)`(默认)| 1 × 3实值向量

初始车辆位置沿X设在,Y设在,Z场景的轴。这个位置是惯性的Z比坐标系统。单位是米。

设置X和Y的值匹配X和Y在模拟开始时输入端口值。

`初始旋转[滚转，俯仰，偏航](deg)`-车辆的初始旋转角度
`(0, 0, 0)`(默认)| 1 × 3实值向量

车辆转动的初始角度。旋转角度由飞行器的横摇、俯仰和偏航来定义。单位是度。

设置此参数的偏航值以匹配偏航模拟开始时的输入端口值。

`的名字`-车辆名称
`万博1manbetxSimulinkVehicle1`(默认)|车辆名称

车辆的名称。默认情况下，当您在模型中使用块时，块设置的名字参数万博1manbetxSimulinkVehicleX．的价值X取决于数量模拟3D车辆与地面跟踪块，你的模型中。

的选项中显示车辆名称父母的名字参数的任何自动驾驶工具箱™模拟3D传感器块与车辆在同一模型。与父母的名字参数时，可选择安装传感器的车辆。

`样品时间`——样品时间
`－1`(默认)|正标量

样品时间,T_年代,在几秒钟内。图形帧率是采样时间的倒数。

如果将示例时间设置为－1中指定的采样时间模拟3D场景配置块。

光控制

`使光控制`-车辆控制灯
`从`(默认)|`在`

选择是否控制车辆前灯。使用已启用的参数来设置灯光参数，包括前照灯强度。

依赖关系

选择该参数:

创建输入端口光控制

启用这些光参数。

灯	光参数
头灯	头灯的颜色梁高强度梁强度低远光灯锥半角低束锥半角左前灯光束方向右前灯光束方向
刹车灯	刹车灯强度
反向灯	反向光强度
把信号灯	转向信号灯强度期脉冲宽度

数据类型:双

反向灯

`逆光强度(cd/m^2)`- - - - - -强度
`500`(默认)|正标量

反向光强，单位为cd/m^2。

依赖关系

要启用该参数，请选择使光控制．

要启用该参数，请选择使光控制．

数据类型:双

地面实况

`输出位置(m)和方向(rad)`-车辆输出位置和方向
`从`(默认)|`在`

选择此参数可输出车辆在位置和取向端口,分别。

模型的例子

在虚幻引擎环境中模拟简单的驾驶场景和传感器

学习配置和模拟场景、车辆和传感器的基础知识，在虚拟环境中使用虚幻引擎从Epic Games渲染。

为虚幻引擎模拟选择路径点

从场景中选择路径点，并在虚幻引擎模拟环境中可视化车辆沿着这些路径点的路径。

可视化传感器数据从虚幻引擎模拟环境

在虚幻引擎模拟环境中可视化从高保真雷达和激光雷达传感器获得的传感器覆盖区域和检测。

使用虚幻引擎模拟可视化自动泊车代客

使用在Simulink中构建的自动泊车代客系统，在虚幻引擎模拟环境中可视化车辆运动万博1manbetx^®．

参考文献

车辆动力标准委员会。车辆动力学的术语．SAE J670。Warrendale, PA:汽车工程师协会，2008。

技术委员会[2]。道路车辆。车辆动力学和道路保持能力。词汇．ISO 8855:2011。瑞士日内瓦:国际标准化组织，2011。

另请参阅

主题

介绍了R2019b

模拟3D车辆与地面跟踪

描述

限制

港口

输入

X-车辆的纵向位置标量

Y-车辆的侧面位置标量

偏航-车辆偏航方向角标量

光控制-车辆灯打开或关闭1-by-6向量

依赖关系

输出

位置-车辆位置实值向量1×3

依赖关系

取向-车辆定位实值向量1×3

依赖关系

参数

车辆参数

类型-车辆类型肌肉车(默认)|轿车|运动型多功能车|小皮卡|掀背车|箱车|自定义

依赖关系

自定义网格的路径-自定义网格的路径/ MathWorksSimulation /汽车/肌肉/网格/ SK_MuscleCar。SK_MuscleCar(默认)|有效路径

依赖关系

轨迹宽度(m)——磁道宽度1．9(默认)|标量

依赖关系

自定义网格轴距(m)——轴距3.(默认)|标量

依赖关系

自定义网格中的车轮半径(m)——车轮半径0．35(默认)|标量

依赖关系

颜色-车辆颜色红色的(默认)|橙色|黄色的|绿色|蓝色的|黑色的|白色|银

初始位置[X, Y, Z] (m)-初始车辆位置(0, 0, 0)(默认)| 1 × 3实值向量

初始旋转[滚转，俯仰，偏航](deg)-车辆的初始旋转角度(0, 0, 0)(默认)| 1 × 3实值向量

的名字-车辆名称万博1manbetxSimulinkVehicle1(默认)|车辆名称

样品时间——样品时间－1(默认)|正标量

光控制

使光控制-车辆控制灯从(默认)|在

依赖关系

头灯的颜色(R, G, B)——头灯的颜色(1, 1, 1)(默认)| 1乘3的RGB三元组值数组

依赖关系

高光束强度(cd)-高光束强度100000(默认)|正标量

依赖关系

低光束强度(cd)-光束强度低60000(默认)|正标量

依赖关系

远射锥半角(deg)-远射锥半角70(默认)|小于或等于90的正标量

依赖关系

低光束锥半角(deg)-低波束锥半角70(默认)|小于或等于90的正标量

依赖关系

左前灯光束方向[俯仰，偏航](deg)左前灯光束方向[俯仰，偏航](deg)(0,0)(默认)| 1 × 2数组，值介于-180和180之间

依赖关系

右前灯光束方向[俯仰，偏航](deg)-右前灯光束方向(0,0)(默认)| 1 × 2数组，值介于-180和180之间

依赖关系

刹车光强度(cd/m^2)- - - - - -强度500(默认)|正标量

依赖关系

逆光强度(cd/m^2)- - - - - -强度500(默认)|正标量

依赖关系

转向灯强度(cd/m^2)- - - - - -强度500(默认)|正标量

依赖关系

时期(年代)-转向灯周期1(默认)|正标量

依赖关系

脉冲宽度(百分比周期)——脉冲宽度50(默认)|小于100的正标量

依赖关系

地面实况

输出位置(m)和方向(rad)-车辆输出位置和方向从(默认)|在

模型的例子

在虚幻引擎环境中模拟简单的驾驶场景和传感器

为虚幻引擎模拟选择路径点

可视化传感器数据从虚幻引擎模拟环境

使用虚幻引擎模拟可视化自动泊车代客

更多关于

导入自定义网格

控制车辆的灯光

参考文献

另请参阅

主题

自动驾驶工具箱文档

万博1manbetx

用Simulink实现自适应巡航控制器万博1manbetx

`X`-车辆的纵向位置
标量

`Y`-车辆的侧面位置
标量

`偏航`-车辆偏航方向角
标量

`光控制`-车辆灯打开或关闭
1-by-6向量

`位置`-车辆位置
实值向量1×3

`取向`-车辆定位
实值向量1×3

`类型`-车辆类型
`肌肉车`(默认)|`轿车`|`运动型多功能车`|`小皮卡`|`掀背车`|`箱车`|`自定义`

`自定义网格的路径`-自定义网格的路径
`/ MathWorksSimulation /汽车/肌肉/网格/ SK_MuscleCar。SK_MuscleCar`(默认)|有效路径

`轨迹宽度(m)`——磁道宽度
`1．9`(默认)|标量

`自定义网格轴距(m)`——轴距
`3.`(默认)|标量

`自定义网格中的车轮半径(m)`——车轮半径
`0．35`(默认)|标量

`颜色`-车辆颜色
`红色的`(默认)|`橙色`|`黄色的`|`绿色`|`蓝色的`|`黑色的`|`白色`|`银`

`初始位置[X, Y, Z] (m)`-初始车辆位置
`(0, 0, 0)`(默认)| 1 × 3实值向量

`初始旋转[滚转，俯仰，偏航](deg)`-车辆的初始旋转角度
`(0, 0, 0)`(默认)| 1 × 3实值向量

`的名字`-车辆名称
`万博1manbetxSimulinkVehicle1`(默认)|车辆名称

`样品时间`——样品时间
`－1`(默认)|正标量

`使光控制`-车辆控制灯
`从`(默认)|`在`

`头灯的颜色(R, G, B)`——头灯的颜色
`(1, 1, 1)`(默认)| 1乘3的RGB三元组值数组

`高光束强度(cd)`-高光束强度
`100000`(默认)|正标量

`低光束强度(cd)`-光束强度低
`60000`(默认)|正标量

`远射锥半角(deg)`-远射锥半角
`70`(默认)|小于或等于90的正标量

`低光束锥半角(deg)`-低波束锥半角
`70`(默认)|小于或等于90的正标量

`左前灯光束方向[俯仰，偏航](deg)`左前灯光束方向[俯仰，偏航](deg)
`(0,0)`(默认)| 1 × 2数组，值介于-180和180之间

`右前灯光束方向[俯仰，偏航](deg)`-右前灯光束方向
`(0,0)`(默认)| 1 × 2数组，值介于-180和180之间

`刹车光强度(cd/m^2)`- - - - - -强度
`500`(默认)|正标量

`逆光强度(cd/m^2)`- - - - - -强度
`500`(默认)|正标量

`转向灯强度(cd/m^2)`- - - - - -强度
`500`(默认)|正标量

`时期(年代)`-转向灯周期
`1`(默认)|正标量

`脉冲宽度(百分比周期)`——脉冲宽度
`50`(默认)|小于100的正标量

`输出位置(m)和方向(rad)`-车辆输出位置和方向
`从`(默认)|`在`