創(chuàng)新車輛必須滿足市場要求和電動汽車的基本標(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)行仿真以優(yōu)化車輛開發(fā)的設(shè)計(jì)階段、測試感知、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)。

汽車行業(yè)的市場增長正集中在兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域：電動和混合動力汽車(EV 和 HEV)的普及和自動駕駛。電動和混合動力汽車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，用于開發(fā)和驗(yàn)證發(fā)動機(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)，用于管理車輛的感知、運(yùn)動規(guī)劃和控制。

創(chuàng)新車輛必須滿足市場要求和電動汽車的基本標(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)行仿真以優(yōu)化車輛開發(fā)的設(shè)計(jì)階段、測試感知、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)的電子主動安全系統(tǒng)，除了安全帶和安全氣囊等被動安全系統(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、用于打開燈的暮光傳感器、智能前燈控制、行人檢測、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、自動緊急制動、行駛方向監(jiān)控、輔助停車傳感器、攝像頭檢測車道保持、車道變換警告和自動道路標(biāo)志識別。

MATLAB 和 Simulink 用于設(shè)計(jì)和開發(fā)自動駕駛汽車

MathWorks 是全球領(lǐng)先的美國工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)計(jì)算軟件開發(fā)公司，通過 MATLAB 和 Simulink 軟件為設(shè)計(jì)和測試感知提供解決方案，以設(shè)計(jì)、模擬和分配未來的移動性。Simulink 是一款用于動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的軟件，與 MATLAB 嚴(yán)格集成。MATLAB 和 Simulink 使參與汽車設(shè)計(jì)的公司能夠加快開發(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需求的汽車。

在汽車領(lǐng)域，MATLAB 和 Simulink 軟件用于設(shè)計(jì)自動駕駛系統(tǒng)的功能，包括檢測、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)境中對車輛動力學(xué)進(jìn)行建模，然后對系統(tǒng)進(jìn)行測試和驗(yàn)證通過創(chuàng)建駕駛場景。因此，借助 MATLAB 和 Simulink，可以使用代碼生成產(chǎn)品自動生成用于快速原型設(shè)計(jì)和硬件在環(huán) (HIL) 測試的 C 代碼。

特別是，MATLAB 軟件為人工視覺、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。可以模擬來自 IMU/GPS 傳感器的測量，并設(shè)計(jì)定位和融合算法來估計(jì)車輛的方向和位置。使用深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)來開發(fā)用于檢測車輛和行人以及估計(jì)可步行路線的算法。

可以針對自動駕駛功能開發(fā)控制系統(tǒng)，例如自動緊急制動 (AEB)、車道保持輔助 (LKA)、自動巡航控制 (ACC) 和自動泊車輔助。使用用戶創(chuàng)建的場景以及對雷達(dá)和攝像頭傳感器模型的綜合調(diào)查測試自動駕駛算法，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)動規(guī)劃算法對駕駛路線進(jìn)行定位和規(guī)劃，并使用 IMU 和 GPS 傳感器數(shù)據(jù)估計(jì)車輛的位置和方向。基于模擬的測試允許您使用 Driving Scenario Designer 應(yīng)用程序檢查自動駕駛算法，該應(yīng)用程序允許您加載預(yù)定義的場景，包括 EuroNCAP，或構(gòu)建新的場景，從統(tǒng)計(jì)相機(jī)和雷達(dá)模型生成檢測，并分析輸出在 MATLAB 或 Simulink 中?？梢允褂脜⒖紤?yīng)用程序和 3D 環(huán)境為自動駕駛和 ADAS 功能開發(fā)虛擬測試場。車輛模型配備了一個(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 中分析信號以測試車道檢測算法，并且由于虛幻引擎編輯器中的場景自定義，可以更靈活地創(chuàng)建和模擬場景，這將允許您測試自動駕駛和ADAS功能齊全。在設(shè)計(jì)自動駕駛汽車時(shí)，盡量減少汽車的復(fù)雜性，該汽車包含各種復(fù)雜系統(tǒng)來檢測周圍環(huán)境、規(guī)劃路線、控制轉(zhuǎn)向和速度，作為自動駕駛縱向控制開發(fā)的一部分車輛，例如制動和加速控制?？v向控制系統(tǒng)的模型預(yù)測控制算法通常是手動編碼的。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，MATLAB 和 Simulink 用于加速自動駕駛功能的開發(fā)，包括感知、規(guī)劃和控制功能，在 Simulink 中執(zhí)行仿真以測試、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)境和交通條件的測試，無需求助于昂貴的車輛原型。

此外，由于基于模型的設(shè)計(jì)，甚至可以在構(gòu)建實(shí)際的車輛原型之前，使用這些模擬來研究電動動力系統(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，快速從概念切換到原型，再到電動汽車主控制器的生產(chǎn)，例如車輛控制單元 (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 測量平臺由創(chuàng)新移動領(lǐng)域的領(lǐng)先公司 b-plus 開發(fā)，專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，還可以集成客戶特定的 PCI Express 卡，從而獲得緊湊的機(jī)架配置，并針對車輛的狹小空間進(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)證過程。該解決方案具有高數(shù)據(jù)處理能力、可擴(kuò)展的注冊內(nèi)存和穩(wěn)健的設(shè)計(jì)，非常適合集成到測試車輛中，以可靠地驗(yàn)證自動駕駛系統(tǒng)。

電動牽引車輛解決方案

ETAS 開發(fā)的 ES910 原型設(shè)計(jì)和接口模塊是汽車領(lǐng)域創(chuàng)新解決方案和服務(wù)的領(lǐng)先公司，用于發(fā)動機(jī)控制單元的開發(fā)和驗(yàn)證，將高處理性能與所有常見的電子控制單元 (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)用于開發(fā)環(huán)境和獨(dú)立模式。

CAN 和 LIN 接口確保 ES910 模塊與車輛總線的連接。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) 的特性允許對系統(tǒng)級行為進(jìn)行仿真。

　　審核編輯：湯梓紅