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Simulation 3D Vehicle

3D 環境での車両の実装

R2019b 以降

  • Simulation 3D Vehicle block

ライブラリ:
Vehicle Dynamics Blockset / Vehicle Scenarios / Sim3D / Sim3D Vehicle / Components

説明

Simulation 3D Vehicle ブロックは、3D シミュレーション環境に 4 輪車両を実装します。

このブロックを使用するには、必ず Simulation 3D Scene Configuration ブロックをモデルに含めます。このブロックの [サンプル時間] パラメーターを -1 に設定すると、ブロックは Simulation 3D Scene Configuration ブロックに指定されているサンプル時間を使用します。

ブロックの入力には、SAE J6701 で定義されている、Z が下向きとなる "右手" (RH) "直交" の車両座標系を使用します。この座標系は慣性系であり、初期状態で車両の幾何学的中心に一致します。

  • "X" 軸 — 車両の縦軸に沿い、前方向を指します。

  • "Y" 軸 — 車両の横軸に沿い、右を指します。

  • "Z" 軸 — 下を指します。

ヒント

Simulation 3D Vehicle ブロックが Simulation 3D Scene Configuration ブロックの前に実行されることを確認します。これにより、Simulation 3D Vehicle で準備された信号データが Unreal Engine® 3D 可視化環境で受信されます。ブロックの実行順序を確認するには、ブロックを右クリックして [プロパティ] を選択します。[一般] タブで、[優先順位] の設定が次のようになっていることを確認します。

  • Simulation 3D Scene Configuration0

  • Simulation 3D Vehicle-1

実行順序の詳細については、実行順序の制御と表示を参照してください。

Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックを構成することにより、カスタム メッシュのインポートおよび車両ライトのコントロールができます。

端子

入力

すべて展開する

車両および車輪の並進 (m 単位)。配列の次元は 53 列です。

  • Translation(1,1)Translation(1,2)Translation(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X""Y""Z" の各軸に沿った車両の並進です。

  • Translation(...,1)Translation(...,2)Translation(...,3) — Z が下向きの車両座標系における "X""Y""Z" の各軸に沿い、車両を基準とする車輪の並進です。

信号は、車軸と車輪の位置に応じた並進情報を含みます。

Translation=[XvYvZvXFLYFLZFLXFRYFRZFRXRLYRLZRLXRRYRRZRR]

並進配列の要素並進の軸

車両、Xv

Translation(1,1)Z が下向きの慣性車両座標系の "X"

車両、Yv

Translation(1,2)Z が下向きの慣性車両座標系の "Y"

車両、Zv

Translation(1,3)Z が下向きの慣性車両座標系の "Z"

左前輪、XFL

Translation(2,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左前輪、YFL

Translation(2,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左前輪、ZFL

Translation(2,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右前輪、XFR

Translation(3,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右前輪、YFR

Translation(3,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右前輪、ZFR

Translation(3,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

左後輪、XRL

Translation(4,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左後輪、YRL

Translation(4,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左後輪、ZRL

Translation(4,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右後輪、XRR

Translation(5,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右後輪、YRR

Translation(5,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右後輪、ZRR

Translation(5,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

車両および車輪の回転 (rad 単位)。配列の次元は 53 列です。

  • Rotation(1,1)Rotation(1,2)Rotation(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X""Y""Z" の各軸を中心とする車両の回転です。

  • Rotation(...,1)Rotation(...,2)Rotation(...,3) — 車両を基準とし、Z が下向きの車両座標系における "X""Y""Z" の各軸を中心とする車輪の回転です。

信号は、車軸と車輪の位置に応じた回転情報を含みます。

Rotation=[RollvPitchvYawvRollFLPitchFLYawFLRollFRPitchFRYawFRRollRLPitchRLYawRLRollRRPitchRRYawRR]

回転配列の要素回転軸

車両、Rollv

Rotation(1,1)Z が下向きの慣性車両座標系の "X"

車両、Pitchv

Rotation(1,2)Z が下向きの慣性車両座標系の "Y"

車両、Yawv

Rotation(1,3)Z が下向きの慣性車両座標系の "Z"

左前輪、RollFL

Rotation(2,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左前輪、PitchFL

Rotation(2,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左前輪、YawFL

Rotation(2,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右前輪、RollFR

Rotation(3,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右前輪、PitchFR

Rotation(3,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右前輪、YawFR

Rotation(3,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

左後輪、RollRL

Rotation(4,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左後輪、PitchRL

Rotation(4,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左後輪、YawRL

Rotation(4,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右後輪、RollRR

Rotation(5,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右後輪、PitchRR

Rotation(5,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右後輪、YawRR

Rotation(5,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

車両および車輪のスケール (無次元)。配列の次元は 53 列です。

  • Scale(1,1)Scale(1,2)Scale(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X""Y""Z" の各軸に沿った車両のスケールです。

  • Scale(...,1)Scale(...,2)Scale(...,3) — Z が下向きの車両座標系における "X""Y""Z" の各軸に沿い、車両を基準とする車輪のスケールです。

信号は、車軸と車輪の位置に応じたスケール情報を含みます。

Scale=[XVscaleYVscaleZVscaleXFLscaleYFLscaleZFLscaleXFRscaleYFRscaleZFRscaleXRLscaleYRLscaleZRLscaleXRRscaleYRRscaleZRRscale]

スケール配列の要素スケールの軸

車両、Xvscale

Scale(1,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

車両、Yvscale

Scale(1,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

車両、Zvscale

Scale(1,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

左前輪、XFLscale

Scale(2,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左前輪、YFLscale

Scale(2,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左前輪、ZFLscale

Scale(2,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右前輪、XFRscale

Scale(3,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右前輪、YFRscale

Scale(3,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右前輪、ZFRscale

Scale(3,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

左後輪、XRLscale

Scale(4,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左後輪、YRLscale

Scale(4,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左後輪、ZRLscale

Scale(4,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右後輪、XRRscale

Scale(5,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右後輪、YRRscale

Scale(5,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右後輪、ZRRscale

Scale(5,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

ライト コントロールの入力信号。1 行 6 列の boolean ベクトルとして指定します。次の表に示すように、ベクトルの各要素は車両の特定のライトをオンまたはオフにします。値 1 はライトをオンにし、値 0 はライトをオフにします。

ベクトルの要素車両ライト

(1,1)

ヘッドライトのハイビーム

(1,2)

ヘッドライトのロービーム

(1,3)

ブレーキ

(1,4)

後退

(1,5)

左折指示

(1,6)

右折指示

依存関係

この端子を作成するには、[ライト コントロール] タブで [ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: Boolean

パラメーター

すべて展開する

車両パラメーター

車両タイプを指定します。次の表は、車両の寸法へのリンクを示しています。

[Vehicle type] の設定車両の寸法
マッスル カー

マッスル カー

セダン

セダン

SUV

SUV

小型ピックアップ トラック

小型ピックアップ トラック

ハッチバック

ハッチバック

ボックス トラック

ボックス トラック

依存関係

[カスタム] を選択すると、車両のカスタム メッシュをインポートするためのパラメーターが有効になります。

カスタム メッシュへのパス。

車両のカスタム メッシュを作成するには、Unreal Editor 用のカスタム車両メッシュの準備を参照してください。

例: /MathWorksSimulation/Vehicles/Muscle/Meshes/SK_Sedan.SK_Sedan

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[タイプ][カスタム] に設定します。

車両の色を選択します。

車両名。既定では、モデルでこのブロックを使用した場合、ブロックは [名前] パラメーターを SimulinkVehicleX に設定します。X の値は、モデル内にある Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックと Simulation 3D Vehicle ブロックの数によって決まります。

サンプル時間、Ts。グラフィックスのフレーム レートはサンプル時間の逆数です。

ライト コントロール

車両のヘッドライトをコントロールするかどうかを選択します。有効になったパラメーターを使用して、ライトのパラメーター (ヘッドライトの強度など) を設定します。

依存関係

このパラメーターを選択すると、次が行われます。

  • 入力端子 Light controls の作成

  • 次のライトのパラメーターの有効化

    ライトライトのパラメーター
    ヘッドライト

    • ヘッドライト カラー

    • ハイビーム強度

    • ロービーム強度

    • ハイビーム円錐の半角

    • ロービーム円錐の半角

    • 左ヘッドライト ビーム方向

    • 右ヘッドライト ビーム方向

    ブレーキ ライト

    ブレーキ ライト強度

    後退灯

    後退灯強度

    方向指示灯

    • 方向指示灯強度

    • 周期

    • パルス幅

ヘッドライト

ヘッドライト カラー。正規化された RGB 3 成分値からなる 1 行 3 列のベクトルとして指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: int8 | uint8

ハイビーム強度 (cd 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

ロービーム強度 (cd 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

ハイビーム円錐の半角 (rad 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

ロービーム円錐の半角 (rad 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

"Z" が下向きの座標系における左ヘッドライト ビーム方向のピッチとヨーの向き。1 行 2 列のベクトル (rad 単位) として指定します。ベクトルの 1 番目の要素 [1,1] はピッチ角です。ベクトルの 2 番目の要素 [1,2] はヨー角です。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

"Z" が下向きの座標系における右ヘッドライト ビーム方向のピッチとヨーの向き。1 行 2 列のベクトル (rad 単位) として指定します。ベクトルの 1 番目の要素 [1,1] はピッチ角です。ベクトルの 2 番目の要素 [1,2] はヨー角です。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

ブレーキ ライト

ブレーキ ライト強度 (cd/m^2 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

後退灯

後退灯強度 (cd/m^2 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

方向指示灯

方向指示灯強度 (cd/m^2 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

方向指示灯の周期 (秒単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

方向指示灯のパルス幅。周期のパーセントとして指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ライト コントロールを有効にする] を選択します。

データ型: double

初期値

車両および車輪の初期並進 (m 単位)。配列の次元は 53 列です。

  • Translation(1,1)Translation(1,2)Translation(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X""Y""Z" の各軸に沿った車両の初期並進。

  • Translation(...,1)Translation(...,2)Translation(...,3) — Z が下向きの車両座標系における "X""Y""Z" の各軸に沿い、車両を基準とする車輪の初期並進。

パラメーターは、車軸と車輪の位置に応じた並進情報を含みます。

Translation=[XvYvZvXFLYFLZFLXFRYFRZFRXRLYRLZRLXRRYRRZRR]

並進配列の要素並進の軸

車両、Xv

Translation(1,1)Z が下向きの慣性車両座標系の "X"

車両、Yv

Translation(1,2)Z が下向きの慣性車両座標系の "Y"

車両、Zv

Translation(1,3)Z が下向きの慣性車両座標系の "Z"

左前輪、XFL

Translation(2,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左前輪、YFL

Translation(2,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左前輪、ZFL

Translation(2,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右前輪、XFR

Translation(3,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右前輪、YFR

Translation(3,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右前輪、ZFR

Translation(3,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

左後輪、XRL

Translation(4,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左後輪、YRL

Translation(4,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左後輪、ZRL

Translation(4,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右後輪、XRR

Translation(5,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右後輪、YRR

Translation(5,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右後輪、ZRR

Translation(5,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

Z が下向きの車両座標系における "X""Y""Z" の各軸を中心とする車両と車輪の初期回転です。

配列の次元は 53 列です。

  • Rotation(1,1)Rotation(1,2)Rotation(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X""Y""Z" の各軸を中心とする車両の初期回転。

  • Rotation(...,1)Rotation(...,2)Rotation(...,3) — 車両を基準とし、Z が下向きの車両座標系における "X""Y""Z" の各軸を中心とする車輪の初期回転。

パラメーターは、車軸と車輪の位置に応じた回転情報を含みます。

Rotation=[RollvPitchvYawvRollFLPitchFLYawFLRollFRPitchFRYawFRRollRLPitchRLYawRLRollRRPitchRRYawRR]

回転配列の要素回転軸

車両、Rollv

Rotation(1,1)Z が下向きの慣性車両座標系の "X"

車両、Pitchv

Rotation(1,2)Z が下向きの慣性車両座標系の "Y"

車両、Yawv

Rotation(1,3)Z が下向きの慣性車両座標系の "Z"

左前輪、RollFL

Rotation(2,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左前輪、PitchFL

Rotation(2,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左前輪、YawFL

Rotation(2,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右前輪、RollFR

Rotation(3,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右前輪、PitchFR

Rotation(3,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右前輪、YawFR

Rotation(3,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

左後輪、RollRL

Rotation(4,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左後輪、PitchRL

Rotation(4,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左後輪、YawRL

Rotation(4,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右後輪、RollRR

Rotation(5,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右後輪、PitchRR

Rotation(5,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右後輪、YawRR

Rotation(5,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

車両および車輪の初期スケール (無次元)。配列の次元は 53 列です。

  • Scale(1,1)Scale(1,2)Scale(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X""Y""Z" の各軸に沿った車両の初期スケール。

  • Scale(...,1)Scale(...,2)Scale(...,3) — Z が下向きの車両座標系における "X""Y""Z" の各軸に沿い、車両を基準とする車輪の初期スケール。

このパラメーターは、車軸と車輪の位置に応じたスケール情報を含みます。

Scale=[XVscaleYVscaleZVscaleXFLscaleYFLscaleZFLscaleXFRscaleYFRscaleZFRscaleXRLscaleYRLscaleZRLscaleXRRscaleYRRscaleZRRscale]

スケール配列の要素スケールの軸

車両、Xvscale

Scale(1,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

車両、Yvscale

Scale(1,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

車両、Zvscale

Scale(1,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

左前輪、XFLscale

Scale(2,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左前輪、YFLscale

Scale(2,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左前輪、ZFLscale

Scale(2,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右前輪、XFRscale

Scale(3,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右前輪、YFRscale

Scale(3,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右前輪、ZFRscale

Scale(3,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

左後輪、XRLscale

Scale(4,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

左後輪、YRLscale

Scale(4,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

左後輪、ZRLscale

Scale(4,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

右後輪、XRRscale

Scale(5,1)Z が下向きの車両座標系の "X"

右後輪、YRRscale

Scale(5,2)Z が下向きの車両座標系の "Y"

右後輪、ZRRscale

Scale(5,3)Z が下向きの車両座標系の "Z"

詳細

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参照

[1] Vehicle Dynamics Standards Committee. Vehicle Dynamics Terminology. SAE J670. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers, 2008.

[2] Technical Committee. Road vehicles — Vehicle dynamics and road-holding ability — Vocabulary. ISO 8855:2011. Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization, 2011.

バージョン履歴

R2019b で導入