如何用MATLAB和SIMULINK開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)

利用 MATLAB、Simulink和 RoadRunner，工程師能夠深入了解真實(shí)世界的行為、減少車(chē)輛測(cè)試并驗(yàn)證嵌入式軟件的功能，從而推進(jìn)自動(dòng)駕駛感知、規(guī)劃和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。借助 MATLAB 和 Simulink，能夠：

訪(fǎng)問(wèn)、可視化和標(biāo)注數(shù)據(jù)

仿真駕駛場(chǎng)景

設(shè)計(jì)規(guī)劃和控制算法

設(shè)計(jì)感知算法

使用代碼生成部署算法

集成和測(cè)試

可以使用適用于 CAN 和 ROS 的 MATLAB 接口訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)和記錄的駕駛數(shù)據(jù)。使用內(nèi)置工具，還可以可視化和標(biāo)注導(dǎo)入的數(shù)據(jù)。例如，真值標(biāo)注器界面能夠可視化信號(hào)，并支持以交互方式標(biāo)注多個(gè)信號(hào)，也可以自動(dòng)標(biāo)注這些信號(hào)，并將標(biāo)注的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到工作區(qū)。

要訪(fǎng)問(wèn)和可視化地理地圖數(shù)據(jù)，可以使用 HERE 高清實(shí)時(shí)地圖和 OpenStreetMap。

可以將立方體以及虛幻引擎 (Unreal Engine) 仿真環(huán)境與 MATLAB 結(jié)合使用，在虛擬場(chǎng)景中開(kāi)發(fā)和測(cè)試算法。

立方體環(huán)境將交通參與者表示為簡(jiǎn)單圖形，并使用概率傳感器模型?？梢詫⒋谁h(huán)境用于控制、傳感器融合和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。

使用虛幻引擎環(huán)境，可以為感知和立方體環(huán)境用例開(kāi)發(fā)算法。RoadRunner 支持設(shè)計(jì)可在仿真器中使用的場(chǎng)景，包括 CARLA、Vires VTD 和 NVIDIA Drive Sim，以及 MATLAB 和 Simulink。RoadRunner 還支持導(dǎo)出為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件格式，如 FBX 和 OpenDRIVE。

RoadRunner 是一個(gè)交互式編輯器，可用于針對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)仿真和測(cè)試設(shè)計(jì)三維場(chǎng)景?？梢詣?chuàng)建區(qū)域特定的道路標(biāo)志和標(biāo)記以自定義道路場(chǎng)景。可以插入標(biāo)志、信號(hào)、護(hù)欄和道路損壞，以及綠化、建筑物和其他三維模型。RoadRunner 還提供工具，用于設(shè)置和配置交叉路口處的交通信號(hào)配時(shí)、相位和行車(chē)路徑。

RoadRunner 支持激光雷達(dá)點(diǎn)云、航拍圖像和 GIS 數(shù)據(jù)的可視化。您可以使用 OpenDRIVE 導(dǎo)入和導(dǎo)出道路網(wǎng)絡(luò)。使用 RoadRunner 構(gòu)建的三維場(chǎng)景可導(dǎo)出為 FBX、glTF、OpenFlight、OpenSceneGraph、OBJ 和 USD 格式。導(dǎo)出的場(chǎng)景可在自動(dòng)駕駛仿真器和游戲引擎中使用，包括 CARLA、Vires VTD、NVIDIA DRIVE Sim、百度 Apollo、Cognata, Unity、和虛幻引擎 (Unreal Engine)。

借助 RoadRunner Asset Library，可以使用多種逼真且視覺(jué)一致的三維模型快速填充三維場(chǎng)景。 RoadRunner Scene Builder 支持自動(dòng)從高清地圖生成三維道路模型。

使用 MATLAB 和 Simulink，可以開(kāi)發(fā)路徑規(guī)劃和控制算法?？梢允褂脵M向和縱向控制器設(shè)計(jì)車(chē)輛控制系統(tǒng)，使自主駕駛車(chē)輛能夠遵循規(guī)劃的軌跡。

還可以使用傳感器模型和車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型，在二維和三維仿真環(huán)境中合成式地測(cè)試的算法。

可以使用來(lái)自相機(jī)、激光雷達(dá)和雷達(dá)的數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)感知算法。感知算法包括檢測(cè)、跟蹤和定位，可用于自動(dòng)制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、地圖構(gòu)建和里程計(jì)等應(yīng)用。

使用 MATLAB和 Simulink可幫深入了解圖像和視頻數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)算法，并探尋具體實(shí)施時(shí)的權(quán)衡取舍。

使用一套全方位的圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)的參照標(biāo)準(zhǔn)算法來(lái)設(shè)計(jì)視覺(jué)解決方案。

通過(guò)可互操作的 API 和集成工具與使用 OpenCV、Python 和 C/C++的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

使用工作流程應(yīng)用程序自動(dòng)執(zhí)行常規(guī)任務(wù)并加快算法探索。

加速NVIDIA GPU、云和數(shù)據(jù)中心資源上的算法，而無(wú)需專(zhuān)業(yè)的編程或 IT 知識(shí)。

將算法部署到嵌入式設(shè)備，包括 NVIDIA GPU、Intel 處理器、 FPGA 以及基于 ARM 的嵌入式處理器。

使用 MATLAB，可以開(kāi)發(fā)用于傳感器融合、同步定位與地圖構(gòu)建 (SLAM)、地圖構(gòu)建和里程計(jì)的算法。

可以使用代碼生成工作流將感知、規(guī)劃和控制算法部署到硬件。支持的代碼生成語(yǔ)言包括 C、C++、CUDA、Verilog 和 VHDL。

還可以將算法部署到面向服務(wù)的架構(gòu)中，如 ROS 和 AUTOSAR。

使用自動(dòng)生成的代碼，可以將傳感器與其他 ECU 組件連接。支持多種部署目標(biāo)，包括 NVIDIA、Intel、ARM等品牌硬件。

可以集成并測(cè)試感知、規(guī)劃和控制系統(tǒng)。使用 Requirements Toolbox，可以捕獲和管理設(shè)計(jì)需求。也可以使用 Simulink Test以并行方式運(yùn)行和自動(dòng)化測(cè)試用例。