自動運転システム向け MATLAB および Simulink

自動車エンジニアは、MATLAB® と Simulink® を使用して、センシング、パスプランニング、センサーフュージョン、制御を含む自動運転システムの機能を設計しています。MATLAB と Simulink を使用すれば、次のことが可能になります。

  • あらかじめ用意されているアルゴリズム、センサーモデルや、コンピューター ビジョン、LiDAR およびレーダーの処理、センサーフュージョン用のアプリを使用して、知覚システムを開発。 
  • フルアセンブルされたリファレンス アプリケーションを使用して、3D 環境で制御システムの設計および車両ダイナミクスのモデリング。
  • センサーモデルを使用してドライビングシナリオを作成し、システムのテストと検証。
  • 自動運転に特化した可視化を使用。
  • ビークルコストマップとモーションプランニングアルゴリズムを設計および使用して、ドライビングパスをプランニング。
  • ISO 26262 準拠に必要なエンジニアリング作業を軽減。
  • コード生成製品を使用して、ラピッド プロトタイピングおよび HIL テスト用の C コードを自動的に生成。

「アルゴリズム設計と改善がスピーディに行える MATLAB はお気に入りのツールです。データ解析、アルゴリズムの開発と可視化、シミュレーションを 1 か所で行い、信頼性と効率性の高い C コードを生成できます。ソフトウェア エンジニアはこのコードを大規模なシステムに簡単に統合できます。」

Liang Ma, Delphi

自動運転システムにおける MATLAB の使用

知覚システムの設計 およびテスト

MATLAB には、コンピューター ビジョン、LiDAR 処理、レーダー、センサーフュージョン用のアルゴリズムとセンサーモデルがあらかじめ用意されています。センサーフュージョンの実行には、点オブジェクトと拡張オブジェクトのトラッカーを含むトラッキングおよびデータ関連付け技術を集めたライブラリを使用します。 IMU / GPS センサーの測定値をシミュレーションして、車両の位置と方向を推定するためのフュージョンおよび位置推定のアルゴリズムを設計します。

ディープラーニングと機械学習を使用して、歩行者の検出、車線の検出、運転可能な経路の推定を行うためのアルゴリズムを開発します。

グラウンドトゥルースのラベル付けアプリを使用すれば、グラウンドトゥルース データをアルゴリズムの出力と比較して、知覚システムのパフォーマンスをテストできます。


制御システムの設計およびテスト

自動緊急ブレーキ (AEB)、車線逸脱防止支援 (LKA)、オート クルーズ コントロール (ACC)、自動駐車など、自動運転機能のコントローラーを開発します。ACC、LKA、障害物回避などのシナリオ用にあらかじめ用意されている機能とブロックを使用して、自動運転アプリケーションに特化したモデル予測コントローラーを設計します。

作成シナリオと、レーダーやカメラセンサーのモデルからの合成検知を用いて自動運転アルゴリズムをテストします。Driving Scenario Designer アプリを使用して道路網、アクター、センサーを定義します。あらかじめ用意されている EURO NCAP テストや OpenDRIVE®の道路網をインポートします。


パスプランニング および位置推定

ビークルコストマップとモーションプランニングアルゴリズムを使用してドライビングパスをプランニングします。ROS Toolbox™ のインターフェイスを使用すると、ROSのパスプランニング技術を利用することもできます。IMU と GPS センサーのデータを使用して、車両の位置と方向を推定します。


シミュレーション ベースのテスト

Driving Scenario Designer アプリを使用して自動運転アルゴリズムをテストします。このアプリでは、シナリオを作成することや、あらかじめ用意されているシナリオ(含EURO NCAP)を読み込むことができます。統計モデルのレーダーとカメラから検出データを生成し、MATLAB または Simulink でそれらの出力を解析します。

リファレンス アプリケーションと 3D 環境を使用して、ADAS および自動運転機能の仮想テストグラウンドを開発します。車両モデルには、シミュレーション中に Simulink に画像を送り返す仮想カメラが付属しています。車線検出アルゴリズムをテストするために、Simulink で信号を解析します。Unreal Engine エディタでシーンをカスタマイズすると、柔軟性がさらに高まり、ADAS および自動運転の機能を十分に発揮するシナリオを作成して、シミュレーションすることができます。