基于PRESCAN的汽车自动驾驶仿真_贺勇

第8卷第Knowledge33期(2012年11月)电脑知识与技术ComputerandTechnologyVol.8,No.33,November2012.ISSN1009-3044ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术http://www.77cn.com.cnE-mail:kfyj@http://www.77cn.com.cn

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基于PRESCAN的汽车自动驾驶仿真

贺勇，王春香，董永坤

（上海交通大学，上海200240）

摘要：汽车自动驾驶技术受到越来越多的关注，在智能车技术研究中，预先的软件仿真能够为传感器选用和控制算法设计提供参照。PRESCAN软件能够完成汽车自动驾驶过程仿真，选取典型路段建立虚拟交通场景，添加传感器和控制模块，成功实现了简单的自动驾驶，并分析了汽车在理想情况下自动驾驶的稳定性。

关键词：PRESCAN；自动驾驶；仿真

中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)33-8047-03

TheSimulationofVehicle’sAutomaticDrivingBasedonPrescan

HEYong,WANGChun-xiang,DONGYong-kun

(ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China)

Abstract:Theautomaticdrivingtechnologiesarenowgettingmoreandmoreattention.Simulationinadvancecanprovideref erenceforselectingsensorsanddesigningcontrolalgorithm.ThesoftwarePRESCANcanaccomplishthesimulationofauto maticdrivingprocess.Aftertheprocessofbuildingvirtualtrafficsceneandaddingsensorsandcontrolalgorithm,thevehiclecandriveautomatically.Thestabilityofthedrivingprocessisanalysed.

Keywords:PRESCAN;automaticdrive;simulation

自动驾驶汽车，又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。

汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况，并通过一个详尽的地图对前方的道路进行导航。目前，自动驾驶汽车技术日趋完善，由谷歌研发的自动驾驶汽车已经能够进行远距离自驾，但国内研究中部分技术的可靠性和稳定性等方面尚需提高。

从典型交通场景出发，该文通过采用PreScan软件进行虚拟交通场景设计与仿真，验证自动驾驶技术的可行性和可靠性。1PRESCAN软件简介

PreScan是一个用于先进驾驶辅助系统和主动安全系统开发验证的仿真工具，系统采用传感器监测车辆的周围环境并使用获得的信息采取行动，这类行动可以是警告司机回避潜在的危险，也可以使通过自动刹车或自动转向主动回避危险。PreScan可用于高级驾驶辅助系统上的传感器包括雷达、激光、摄像头、GPS等。运用软件仿真有四个步骤：搭建场景、添加传感器、添加控制系统、运行仿真。

2PRESCAN场景建模

选取几种典型的交通场景，包括环岛，十字路口等搭建虚拟场景。PreScan软件是一个进行场景建模和仿真的汽车应用软件，在PRESCAN中除了搭建车道外还可以添加树木、房屋等元素，用来更好模拟现实环境。3传感器选择

汽车自动驾驶的前提是周围交通环境信息的实时获取，一般使用的传感器包括全景摄像头，激光雷达以及GPS定位等，PreScan软件中提供的各种传感器与现实传感器的功能一致，仅在检测效果上更加精确，GPS可以完全精确定位，摄像头可以无死区监测，雷达传感器不存在虚检测等。

道路识别是车辆在公路上安全行驶所需最基本的要求，只有了解车道信息，才能准确获得本车相对于车道的相对位置和方向即自定位，控制车辆的行驶方向。是下一步判断是否有障碍物位于车道内的基础，因此车道检测是自动驾驶的基本条件。视觉传收稿日期：2012-09-18

作者简介：贺勇，男，硕士在读，主要研究方向为车辆导航，路径规划；王春香，女，副教授，博士，主要研究方向为智能车技术；董永

坤，男，硕士在读，主要研究方向为行人检测，图像处理。

本栏目责任编辑：梁书计算机工程应用技术8047

ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第8卷第33期(2012年11月)

图1场景建模感器是道路信息的主要来源，如今利用图像信息进行车辆导航的研究被人们关注。其首要任务就是采集道路环境的图像信息，用计算机加以解释，代替驾驶人理解周围的环境实现自动驾驶[1]。

在汽车能够保持在车道中行驶的前提下，需要检测前方车辆，调节车距避免碰撞，一般使用的是激光雷达。激光雷达是激光探测及测距系统的简称，用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备[2]。

具有上诉两个功能，就能让汽车在公路上实现简单的跟随道路线自动行驶。根据所需信息在PRESCAN中选用传感器，使用道路线传感器实现视觉传感器的功能获得道路线信息，使用TIS传感器代理激光雷达获得前方道路上障碍物信息，其中道路线传感器和TIS传感器都是PRESCAN中为了开发方便设计的虚拟传感器，但都是以现实传感器为基础。

选好传感器以后调节传感器的检测范围，其中道路线传感器选用两条检测线，一远一近检测前方道路线信息；TIS传感器调整到合适角度，让检测范围刚好覆盖前方所需检测范围，防止出现漏检和误检。

4控制系统

该文仅进行简单道路跟随和前方障碍物检测的简单功能的仿真，道路线传感器在车辆行驶过程中不断获取前方道路线信息，从中选用几个点坐标信息用于道路保持的算法，根据汽车前方道路信息和汽车自身在道路上所处位置经过道路保持算法得到一个方向盘角度，通过汽车的简单动力学模型控制汽车。同样， …… 此处隐藏：1572字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……