Cuboid To 3D Simulation

直方体の座標のアクターを 3D シミュレーション座標に変換

R2020a 以降

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ライブラリ:
Automated Driving Toolbox / Driving Scenario and Sensor Modeling

説明

Cuboid To 3D Simulation ブロックはワールド座標の直方体アクターの姿勢を、Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックで使用される [X]、[Y]、および [ヨー] の座標に変換します。変換された値を使用することで、ドライビング シナリオ デザイナー アプリを使用して作成されたアクター用の 3D シミュレーション環境内で車両の位置を設定します。シーンの地上地形により、車両のロール (x 軸回転)、ピッチ (y 軸回転)、および仰角 (z 軸位置) が決まります。

単一のアクターの姿勢または複数のアクターの姿勢が含まれたバスを指定できます。既定では、このブロックはバス内の最初のアクターの姿勢を変換します。姿勢を変換するアクターを指定するには、そのアクターの ActorID を指定します。

直方体ドライビング シナリオと 3D シミュレーション ドライビング シナリオでは、座標系は同じですが、車両の原点が異なります。直方体ドライビング シナリオでは、車両の原点は後車軸の中心の下にある地面上にあります。このブロックはこの原点を 3D シミュレーション環境で使用される原点 (車両の幾何学的中心の下) に変換します。次の表では、2 つの環境の原点の違いを示します。Scenario Reader ブロックを使用して直方体ドライビング シナリオを読み取る必要があります。

直方体の車両の原点	3D シミュレーションの車両の原点

例

Visualize Sensor Data from Unreal Engine Simulation Environment

Visualize sensor coverage areas and detections obtained from high-fidelity radar and lidar sensors in the Unreal Engine^® simulation environment.

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端子

入力

Actor — ワールド座標での直方体アクターの姿勢

MATLAB^® 構造体が含まれた Simulink^® バス

ワールド座標での直方体アクターの姿勢。MATLAB 構造体が含まれた Simulink バスとして指定します。

この構造体入力を取得するには、Scenario Reader ブロックを使用してシナリオからアクターを読み取ります。既定では、Scenario Reader ブロックは自車座標でアクターを出力します。自車座標の姿勢をワールド座標に変換するには、Vehicle To World ブロックを使用します。

このバス内の構造体には、単一のアクターの姿勢または複数のアクターの姿勢を含めることができます。

単一の姿勢の構造体

単一のアクターの姿勢を指定するには、構造体には次のフィールドが含まれている必要があります。

フィールド	説明
ActorID	シナリオで定義されているアクター識別子。正の整数として指定します。
Position	アクターの位置。[x y z] という形式の実数値ベクトルとして指定します。単位はメートルです。
Velocity	x 方向、y 方向、z 方向のアクターの速度 (v)。[vx vy vz] という形式の実数値ベクトルとして指定します。単位はメートル/秒です。
Roll	アクターのロール角。実数値スカラーとして指定します。単位は度です。
Pitch	アクターのピッチ角。実数値スカラーとして指定します。単位は度です。
Yaw	アクターのヨー角。実数値スカラーとして指定します。単位は度です。
AngularVelocity	x 方向、y 方向、z 方向のアクターの角速度 (ω)。[ωx ωy ωz] という形式の実数値ベクトルとして指定します。単位は度/秒です。

複数の姿勢の構造体

複数のアクターの姿勢を指定するには、構造体には次のフィールドが含まれている必要があります。

フィールド	説明	型
NumActors	アクターの数	非負の整数
Time	現在のシミュレーション時間	実数値スカラー
Actors	アクターの姿勢	アクターの姿勢の構造体から成る、長さが NumActors の配列

Actors 内のアクターの姿勢の各構造体には以下のフィールドが含まれている必要があります。

フィールド	説明
ActorID	シナリオで定義されているアクター識別子。正の整数として指定します。
Position	アクターの位置。[x y z] という形式の実数値ベクトルとして指定します。単位はメートルです。
Velocity	x 方向、y 方向、z 方向のアクターの速度 (v)。[vx vy vz] という形式の実数値ベクトルとして指定します。単位はメートル/秒です。
Roll	アクターのロール角。実数値スカラーとして指定します。単位は度です。
Pitch	アクターのピッチ角。実数値スカラーとして指定します。単位は度です。
Yaw	アクターのヨー角。実数値スカラーとして指定します。単位は度です。
AngularVelocity	x 方向、y 方向、z 方向のアクターの角速度 (ω)。[ωx ωy ωz] という形式の実数値ベクトルとして指定します。単位は度/秒です。

このブロックは配列 Actors の 1 つの姿勢のみを変換します。変換する姿勢を指定するには、[アクター ID の指定] を選択してから、[変換に使用される ActorID] パラメーターを使用してアクターの ActorID を指定します。

出力

X — 3D シミュレーション座標におけるアクターの縦方向の位置

数値スカラー

3D シミュレーション座標におけるアクターの縦方向の位置。数値スカラーとして返されます。単位はメートルです。

この座標系では、X 軸の正方向を見ると、正の Y 軸は左を指し、Z 軸は上を指します。

3D シミュレーション環境で車両の X 位置を指定するには、この端子を Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックの [X] 入力端子に接続します。

Y — 3D シミュレーション座標におけるアクターの横方向の位置

数値スカラー

3D シミュレーション座標におけるアクターの横方向の位置。数値スカラーとして返されます。単位はメートルです。

この座標系では、X 軸の正方向を見ると、正の Y 軸は左を指し、Z 軸は上を指します。

3D シミュレーション環境で車両の Y 位置を指定するには、この端子を Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックの [Y] 入力端子に接続します。

Yaw — 3D シミュレーション座標におけるアクターのヨー方向の角度

数値スカラー

3D シミュレーション座標における Z 軸に関するアクターのヨー方向の角度。数値スカラーとして返されます。単位は度です。

この座標系では、Z 軸の正方向を見ると、ヨーは時計回りの方向に正です。ただし、2D トップダウン パースペクティブからシミュレーションを表示すると、負の Z 軸に沿ってシーンを表示することになるため、ヨーは反時計回りの方向に正になります。

3D シミュレーション環境で車両のヨー方向の角度を指定するには、この端子を Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックの [ヨー] 入力端子に接続します。

パラメーター

アクター ID の指定 — 直方体アクターの ID 指定を有効化

off (既定値) | on

このパラメーターは、3D シミュレーション座標に変換する直方体アクターの姿勢の ActorID を指定できる [変換に使用される ActorID] パラメーターを有効にする場合に選択します。

このパラメーターをクリアすると、ブロックは入力 [アクター] バス内の最初のアクターの姿勢を変換します。

変換に使用される ActorID — 直方体アクターの ActorID 値

1 (既定値) | 正の整数

3D シミュレーション座標に変換する直方体アクターの ActorID 値。正の整数として指定します。このパラメーターは、入力 [アクター] バスに含まれている有効な ActorID でなければなりません。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[アクター ID の指定] を選択します。

シミュレーション実行方法 — 実行するシミュレーションのタイプ

インタープリター型実行 (既定値) | コード生成

• インタープリター型実行 — MATLAB インタープリターを使用してモデルをシミュレートします。このオプションにより、起動時間が短縮されます。インタープリター型実行モードでは、ブロックのソース コードをデバッグできます。

• コード生成 — 生成された C/C++ コードを使用してモデルをシミュレートします。シミュレーションを初めて実行すると、Simulink によってブロック用の C/C++ コードが生成されます。モデルが変更されない限り、この C コードは後続のシミュレーションで再利用されます。このオプションにより、起動時間が長くなります。

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2020a で導入

参考

Vehicle To World | World To Vehicle | Simulation 3D Vehicle with Ground Following | Scenario Reader

トピック

• Automated Driving Toolbox の座標系
• Coordinate Systems for Unreal Engine Simulation in Automated Driving Toolbox