智能驾驶ADAS算法设计及Prescan仿真(1): 前向碰撞预警FCW算法设计与simulink仿真

news/2024/11/2 15:31:13/

前言:

本系列文章将对智能驾驶ADAS算法进行完整的介绍,并在simulink中搭建算法模型,并在Prescan中搭建场景并且与simulink联合仿真对ADAS算法进行验证。智能驾驶ADAS算法详解及Prescan仿真系列文章将会对以下ADAS功能进行介绍与仿真:

1、前向碰撞预警 FCW算法 

2、定速巡航系统 CC算法

3、自适应巡航系统 ACC算法 Adaptive Cruise Control 

4、车道偏离预警 LDW Lane Departure Warning

5、车道纠偏辅助 LDP Lane Departure Prevention

6、车道居中辅助 LKA Lane Keep Assist

7、自动泊车算法 APA

8、自动紧急制动 AEB算法

9、行人保护 PDS 

10、自动变道功能 LCS

正文如下:

前方碰撞预警FCW能够通过雷达或摄像头时刻监测前方车辆,判断本车与前车之间的距离、方位及相对速度,当系统判断存在潜在碰撞危险时,将对驾驶者进行警告。FCW系统本身不会采取任何制动措施去避免碰撞或控制车辆。在不立即采取纠正措施,就很可能发生碰撞的情况下,有的车型前方碰撞预警FCW会发出蜂鸣音并在仪表板上以红色高亮显示前方车辆。

前方碰撞预警FCW 可以按照以下模式设计状态机:

 ​​​​​​​

 

一、实验框架

1、prescan进行场景搭建,包括道路、行车路径、前车、目标车、雷达、观察视角;

2、simulink中stateflow进行FCW状态机的搭建

3、simulink中各个子功能的验证

4、prescan与simulink的联合验证  

二、prescan建模

2.1、场景搭建

9c691e0c6f80466f84ed41a5bab12456.png

 在区域1中选择相应的组件,拖动至区域2中,区域3中显示选中的组件的基本信息;

区域2中右键点击组件,可以对组件的参数进行设置

2.2、车辆参数设置

2.2.1 设置速度,起始距离

faa1e56feb244d919192c9aec26692e4.png

 2.2.2 开放动力学接口

需要在主车的配置选项中打开车辆动力学接口。

2.2.3 开启碰撞检测

0d546107f9594bbda93ce907a712d871.png

在系统设置中打开碰撞检测:

26b6413afeea498cab65347d637a92b7.png

2.3、路径设置

abdb86811ace42aba101e47998bb77cb.png

2.4、雷达传感器设置

2.4.1 拖动雷达传感器到车辆

2f73bf66d3ce4f96bc37e931430e333d.png

2.4.2 设置雷达参数

446b87b360364760ba0f22309daa84e2.png

PS: 如果选择1束雷达波,则无法正确探测到前方目标,如果使用多束雷达波,则探测到的前方目标不能稳定存在,信号是脉冲的形式;如果只是为了验证功能,可以选择理想型传感器。

2.5 观察视角的设置

76193fabe5af4cbda858b2db87ab2f58.png

 将组件拖动至车辆上

三、 simulink中算法搭建

3.1 状态机搭建

3.1.1 状态机

260c5e1c1732454095918e4d3eac9e8a.png

 3.1.2 输入与输出变量管理

新增:

ff0c7cdead1a44ec8730fe5f5f0017d6.png

 chart > add inputs&outputs

管理:

17e106f4b2a149d286286d43b5bbf16c.png

 tools > model explorer

3.1.3 对输入变量的调用

0d5022ef4a6f4c63979060d21afc7708.png

 输入变量为向量,跳转条件需要标量,通过增加输出变量进行观察,确认调用向量中正确的元素

3.2 子功能的编写与验证

64c5108315124b1bb2a60b1154c121c2.png

 FCW_ENABLE 模块

07dd184761be40a393a13d5dfe21628c.png

 TTC计算模块:

c262a81c89164ab482467893a3f895eb.png

 以上各功能先进行验证后再连接

3.3 FCW算法模块的封装

7f3d0dafe6af4e31bb226d29579bbf4b.png

留出需要prescan输入的接口:switchon、targetid、egov、relrance、relspeed

留出需要输出的接口:fcw_flag

四、prescan与simulink联调

4.1 环境准备

prescan中build与打开matlab:

3cddf702791f4a8ab87176cf4e3e8db0.png

 每次build后simulink中重新刷新

26d627fb2e784a7f95c03b11fa4d7290.png

4.2 联合仿真

87f0391199f846efaf3d10968a2ac0ef.png

 4.3 运行仿真

ac4241405b6d4a069784dfa447a2f24f.png

 4.4 仿真结果

f7225c6d34de45c798e90bf5a63c8619.png

 4.5 附件

需要这个demo完整工程文件的,订阅专栏后可以私信我~

92911ddb33594822accf303f9a453e55.png


http://www.ppmy.cn/news/220852.html

相关文章

基于PanoSim仿真开发平台AEB算法的实现和FCW的构想

一、PanoSim简介 PanoSim是一款面向汽车自动驾驶技术与产品研发的一体化仿真与测试平台,集高精度车辆动力学模型、高逼真汽车行驶环境与交通模型、车载环境传感器模型和丰富的测试场景于一体,支持与Matlab/Simulink联合无缝仿真,提供包括离线…

新能源汽车防撞预警系统FCW系统介绍

目录 一、缩略语 二、概述 三、系统整车应用框图 四、产品示意图

辅助驾驶功能开发-功能规范篇(07)-自动紧急制动/预警AEB/FCW

1. 自动紧急制动/预警功能概述 自动紧急制动系统(AEB)和前向碰撞预警系统(FCW)在即将发生事故的情况下通过提醒或辅助驾驶员来主动避免交通事故。通过对前方环境的监测,当驾驶员制动过晚、制动力太小或完全没有任何反应时采取报警、制动等方式,帮助驾驶员避免或减轻事故的危害…

ADAS自动驾驶学习之--FCW(原理、传感器组成、软件结构、测试验证、模型代码)

文章目录 1、什么是FCW功能以及需要什么样的传感器2、FCW软件架构的设计,模型搭建的规则以及单元测试的设计和实施过程3、基于Prescan设计场景进行FCW功能验证4、模型代码根据从事ADAS软件开发的经验,结合当前汽车电子发展的潮流,介绍ADAS系统的构成,传感器的基本类型,执行…

11-2 前向碰撞预警 FCW 算法原理及系统设计

本设计遵循 ISO 15623:2013、GB_T 33577-2017、E-NCAP-2023 标准。 1. FCW 背景概述 前向碰撞预警系统 (Forward Collision Warning,FCW) 是一种汽车主动安全技术。汽车主动安全技术是指车辆配备先进的电子和传感器设备,通过精准的监控、识别和主动干预等手段,提高汽车行…

FCW车辆安全距离算法

信息处理模块 信息处理模块的功能是对环境感知信息和本车信息进行实时处理,并进行车辆危险程度评估。 目前FCW系统危险程度评估算法大多采用三段式距离判定方法和TTC碰撞事件判别方法,其中三段式距离判定方法应用更多,具体为:第…

ADAS之FCW

FCW 前向碰撞报警系统 前向碰撞预警系统(Forward Collision Warning,FCW),可检测前车的运动状态,当有碰撞的危险时,可向驾驶员发出警告。 由安装在车头的雷达,侦测自车和前方车辆的距离及速度,初期会发出警告声来提醒驾驶人注意车距,若车距依然持续拉近,车辆便会先…

[010]微波炉制作豉油鸡(图解)

材料:光鸡半只、姜1块、八角1粒、桂皮1小块、豉油鸡汁(无可用生抽和老抽各适量代替) 先将3匙豉油鸡汁、2匙糖、1小匙味精、半匙老抽和小半杯水连同香料一起慢火煮一下,为了使腌料有香味,待汁液浓缩至未加水之前的量时&…