自动驾驶仿真软件CarMaker6.0的用户手册

CarMaker

自动驾驶

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User’s Guide Version 6.0.3

CarMaker

SOLUTIONS FOR VIRTUAL TEST DRIVING

CarMaker User’s Guide

3Contents

Version 6.0.3

Contents

1 About this User’s Guide 12

2 General Overview 13

2.1 System Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.1 The Virtual Vehicle Environment - VVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.2 The CarMaker Interface Toolbox - CIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.1.3 Real-Time vs. Ofﬁce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.1.4 CarMaker/Ofﬁce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.1.5 CarMaker/HIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.1.6 From MIL and SIL to HIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.2 Fields of Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.2.1 ECU Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.2.2 Subsystem Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3 Start CarMaker 25

3.1 CarMaker/Ofﬁce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.2 CarMaker for Simulink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.3 CarMaker/HIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3.1 Remote Start for CarMaker/HIL Xeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3.2 Manual Connecting to CarMaker/HIL Xeno . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.3.3 CarMaker on dSPACE DS1006 Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.3.4 CarMaker on dSPACE SCALEXIO Systems . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3.5 CarMaker with ETAS Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3.6 CarMaker with National Instruments Hardware . . . . . . . . . . . . 33

3.4 Directory Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

CarMaker User’s Guide

4Contents

Version 6.0.3

3.4.1 Project Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.4.2 Installation Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.4.3 Movie Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.4.4 Shared Data Pool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4 Parameterization: TestRun 42

4.1 Deﬁnitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.2 Data Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.2.1 Load and Save . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.2.2 File System Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.3 Starting from Scratch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.4 Scenario Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.4.1 Theory of IPGRoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.4.2 Terms and Deﬁnitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.4.3 Building Roads with Scenario Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.4.4 Generating Stochastic Trafﬁc with the Scenario Editor . . . . . . 127

4.4.5 3D Preview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

4.5 Maneuver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

4.5.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

4.5.2 Building a Scenario - Creating a Maneuver list . . . . . . . . . . . . 135

4.5.3 Speciﬁcation of a Maneuver Step . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

4.5.4 Global Settings / Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

4.5.5 Special Maneuvers - Deﬁnition of start and end conditions . . 141

4.5.6 Longitudinal Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

4.5.7 Lateral Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

4.5.8 Minimaneuver Command Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

4.6 Input From File / Using Real Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

4.6.1 Activation of a Measurements File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

4.6.2 Deﬁnition of the Input File Time Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

4.6.3 Deﬁnition of the Starting Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

4.6.4 Selecting and Formatting the Quantities to overwrite . . . . . . . 159

4.7 Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

4.7.1 Overview of IPGDriver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

4.7.2 User parameterized Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

4.7.3 Trafﬁc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

4.7.4 Racing Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

4.7.5 Learning Procedure: Driver Adaption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

4.7.6 Additional Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

4.8 Trafﬁc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

CarMaker User’s Guide

5Contents

Version 6.0.3

4.8.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

4.8.2 The Trafﬁc dialog in general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

4.8.3 General Attributes of Trafﬁc Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

4.8.4 Trafﬁc Object Motion model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

4.8.5 Trafﬁc Object Maneuver Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

4.8.6 Autonomous Driving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

4.8.7 Channel in File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

4.8.8 Input from File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

4.8.9 Animals and Pedestrian models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

4.8.10 Output Quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

4.8.11 Interaction with Object Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

4.9 Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

4.9.1 Atmosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

4.9.2 Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

4.9.3 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

5 Parameterization: Vehicle Model 203

5.1 The Vehicle Data Set Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

5.1.1 Generating Car Data Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

5.1.2 Generating Truck Data Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

5.1.3 Generating Motorcycle Data Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

5.2 CarMaker Coordinate Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

5.3 Main Bodies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

5.3.1 Model Kinds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

5.3.2 Mass and Inertia Deﬁnitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

5.3.3 Flexible Body Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

5.3.4 Coordinate System Fr1 and FrD for bodies . . . . . . . . . . . . . . . 216

5.3.5 Other Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

5.4 Loads and Trim Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

5.5 Elastically Mounted Bodies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

5.5.1 Engine Mount . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

5.5.2 Cab Mount . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

5.5.3 Platform Mount . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

5.6 Suspension: Spring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

5.7 Suspension: Secondary Spring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

5.8 Suspension: Damper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

5.9 Suspension: Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

5.10 Suspension: Stabilizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

5.11 Suspension: Kinematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

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