系列文章目录
PanoSim（一）：智能驾驶汽车仿真软件PanoSim介绍及安装教程
PanoSim（二）：智能驾驶汽车仿真软件PanoSim界面及使用说明
PanoSim（三）：PanoSim关联Simulink方法及动力学模型信号接口模块
PanoSim（四）：基于PanoSim的仿真应用——基于毫米波传感器的AEB实验
文章目录
软件版本
PanoSim V4.2
Matlab 2018a
一、PanoSim仿真场景设计
本次ACC实验采用8字回型地图作为仿真场景。分别添加主车、前车放入场景，设置两车在lane上的相对距离位置。如下图。二、设置前车、主车的驾驶员模型期望动作
由于本实验用于进行主车的纵向ACC控制，因此不考虑各车的横向控制。
2.1 主车横向轨迹预设
为了保证主车在道路上沿道路中心线行驶而不驶离车道，对主车的驾驶员模型进行横向运动控制，使用PanoSim仿真软件内置的驾驶员模型控制主车横向运动。
选中Experiment状态树中主车Veh_1下的Driver，并点开Configure配置窗口。
设置车辆沿道路行驶，选中Closed-Loop→Route→OnRoad，在MapPanel中即显示可行驶路线轨迹。
其中黄色小框框为车辆初始所在位置，车辆预设轨迹以车辆位置作为轨迹起点。
蓝色小框框中有两个轨迹节点，每一个节点代表一个可行路线的终点。
选中一个当前Lane的轨迹节点后，继续选择下一条Lane的其实节点、终止节点，即可为自车添加预设驾驶员横向控制轨迹。下图展示了部分预设轨迹示意图
2.2 前车预设轨迹
为了模拟主车在定速巡航过程中前方的目标车的出现和消失，设置前车以切入的方式进入主车行驶车道正前方。
设置干扰车辆以48km/h匀速行驶，在主车行车路线上切入和切出。如下图所示，切入点为红色方框1，切出点为红色方框2。前方干扰车辆行车路径如下图所示。
其中，干扰车辆与主车初始相距65m，切入发生在主车起点前方100m处，保证在主车到达该位置之前以48km/h的车速进入主车所在车道形成干扰。切出发生在主车起点前方200~230m处。
三、基于Simulink的ACC算法设计
由于ACC算法根据车辆行车路径前方的目标车辆进行跟随控制（加速和制动），故Simulink中断开原来驾驶员模块对车辆的纵向控制输入（油门开度、制动压力）。
Simulink程序界面如下图所示。算法输入为毫米波雷达信号和主车运动状态信号，输出为油门开度和制动压力信号。
3.1感知模块
ACC实验中用到的传感器为毫米波雷达，其探测目的是自车所在道路的正前方是否存在目标跟随车辆。其传感器信号再上一节AEB实验中已经做了说明，这里不重复介绍。
3.2 控制设计
3.1 主车巡航模式判断
对于此次ACC实验中的主车控制，其控制原则为：
（1） 当主车行车路径上没有干扰车辆时：
巡航模式为速度控制；
（2） 当主车路径上有目标车辆：
a. 目标车辆车速高于主车巡航车速时，巡航模式为速度控制；
b. 目标车辆车速低于主车巡航车速且相对距离大于安全距离时，巡航模式为速度控制；
c 目标车辆车速低于主车巡航车速且相对距离小于安全距离时，巡航模式为速度和距离控制；
其中，安全距离的定义为
D_safety=D_min+V_x*T
D_min为最小安全距离；T为时间间隙；V_x为自车纵向速度。
3.2 纵向控制
根据上一节得到的控制模式，在每一个模式下确定对车辆油门开度、制动压力的控制输入值。最后，将merge整合后的车辆控制信号输入传递至车辆模型。
3.2.1 速度控制模块
根据设定的巡航速度，控制主车以该速度为期望跟踪运动状态。
3.2.2 速度与距离控制模块
根据前车状态，控制主车运动。
四、实验结果及数据后处理
打开PlotBuilder，选择实验车辆Veh_1，并选择相应的X轴、Y轴数据，点击Creat即可在中间空白处绘制X-Y曲线图。
这里横坐标选择仿真时间，纵坐标选择Veh_1的纵向速度，得到数据结果如下图。
从纵向速度可以看出，主车运动可以分为三个过程：
（1） 在未遭遇干扰车辆时，可看成定速巡航阶段，从10km/h到70km/h的先加速后匀速过程；
（2）当与干扰车辆的距离小于安全距离时，距离控制变量介入，算法输出制动信号，使主车减速至与干扰车辆一样，且保证符合安全距离；
（3）当干扰车辆切出路径后，主车恢复定速巡航状态。
总结
- 利用PanoSim建立ACC仿真实验，进行场景搭建和simulink算法设计；
- ACC算法设计；
- 驾驶员模型的横向运动设置
- 毫米波雷达传感器；
- PlotBuilder绘图
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