封面圖片來自網(wǎng)絡(luò)
今天分析一下carsim這個(gè)軟件。
事實(shí)上我用carsim用的不是很多。
只是因?yàn)橛眠^幾次，所以想簡單介紹一下。
我大部分時(shí)間都是在用prescan。
偶爾用carsim還是因?yàn)橄朐趐rescan里面實(shí)現(xiàn)高自由度車輛模型的仿真。
但是， 這并不是說carsim不好。
相反cars相當(dāng)強(qiáng)大。
為啥我不用呢，因?yàn)槲矣X得prescan就足夠了。
還有就是我不喜歡carsim的GUI。。。
軟件簡介
不廢話，下圖是carsim官網(wǎng)。
https://www.carsim.com/?www.carsim.com
Mechanical Simulation?www.carsim.com
Mechanical Simulation 官網(wǎng)
如大家所看到的，carsim只是Mechanical Simulation cooperation的一個(gè)產(chǎn)品。他們還有truck sim，bikesim ，Suspension sim等等各種各樣的sim.(這里sim指的就是simulation的意思）。提供各種SIL，HIL仿真，33家OEM驗(yàn)證，給150家公司提供服務(wù)。厲害厲害
強(qiáng)大的功能，強(qiáng)大的陣容
據(jù)我所知，carsim才是研究車輛動(dòng)力學(xué)中的標(biāo)配。價(jià)格也比dSPACE的工具鏈便宜很多。所以各大高校也都在用。
$20,000 Desktop systems to $100,000,000 full-vehicle simulators.
Driving Simulators?www.carsim.com
大學(xué)生方程式賽車建模仿真
不僅如此，因?yàn)楹芏嗳耸褂?，carsim的培訓(xùn)資源非常豐富。中文也有很多資料。所以學(xué)起來相對容易一些。
他還提供下面這種仿真軟件+硬件的設(shè)備。
說出來可能你們不信，這個(gè)東西要比想象中的要復(fù)雜很多。
我們之前買了一套沒有軟件加持的純硬件。
所以要連接硬件和軟件和圖像。當(dāng)然圖像是通過carsim自動(dòng)生成的。那么唯一的問題就是軟件和硬件。但是連接I/O比想象中的要難。因?yàn)檫@又涉及到嵌入式（硬件的單片機(jī)+pc）系統(tǒng)的通信，CAN信號讀取，實(shí)時(shí)反饋信號給方向盤和底座上的roll，pitch，yaw控制系統(tǒng)（也算一種懸架）。最終不了了之，可能是因?yàn)槲也税??！?/p>
平臺
跟dSPACE，prescan一樣，我用carsim也是基于SIMULINK的。
當(dāng)然，carsim對各種第三方平臺也都很友好。提供多種interface。
支持各種第三方軟件
仿真
軟件如何使用呢，這里簡單介紹一下。
打開軟件。選擇要使用的數(shù)據(jù)庫（就是包含車輛各種信息的數(shù)據(jù)）
然后就能看見我們的車子了。這里我們可以調(diào)試，改變車輛的所有參數(shù)。車身參數(shù)，懸架，前后輪詳細(xì)數(shù)據(jù)等等都可以調(diào)節(jié)。非常細(xì)致。如果對車輛本身參數(shù)沒什么要求，我們也可以直接用他們提供的demo車。
事實(shí)上，在研究自動(dòng)駕駛算法的時(shí)候，車子本身的參數(shù)我們能獲取就好，不至于說我要調(diào)節(jié)某個(gè)參數(shù)。細(xì)調(diào)某個(gè)參數(shù)并不斷進(jìn)行測試的是整車廠應(yīng)該做的事情，不是自動(dòng)駕駛工程師該做的事情。并不是說他不重要，而是各有各的職責(zé)。沒必要越界做自己不適合做的事情。
配置車輛參數(shù)
構(gòu)建場景并進(jìn)行可視化操作。下圖是他們demo的一個(gè)視頻展示?？梢钥吹綀D像質(zhì)量還是很不錯(cuò)的。黃色箭頭是每個(gè)輪胎受的力。
實(shí)際上這些就是carsim提供的大部分功能。
自動(dòng)駕駛更重要的是算法，車輛本身的控制相對來說就沒那么重要了。
車輛仿真可視化
當(dāng)然，ADAS相關(guān)的東西也是必不可少的。雖然我沒有用過，但是通過carsim的GUI，相信應(yīng)該比較容易上手，且功能也應(yīng)該相當(dāng)強(qiáng)大
ADAS 場景
場景配置，傳感器配置
傳感器識別物體的方式
下圖是carsim在simulink里面應(yīng)用。 可以看到最左上端有個(gè)紅色的小車模塊，名字叫carsim s function。這個(gè)小模塊里面就包含了所有在carsim里面設(shè)置的參數(shù)及相關(guān)的動(dòng)力學(xué)仿真。
我們使用的時(shí)候，只要在carsim設(shè)置input和output，調(diào)用特定output的時(shí)候，用simulink的mux模塊拆開（如果你愿意，可以把這些再用CANbus 模塊綁定起來使用）使用。其余的功能就是simulink可以提供的了。比如數(shù)據(jù)記錄，可視化，數(shù)據(jù)圖表生成。
控制模塊由simulink 提供，carsim提供車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型，還有就是車輛運(yùn)行場景可視化，傳感器仿真等一系列操作。
比如下圖中就是carsim提供車輛動(dòng)力學(xué)計(jì)算，場景可視化，simulink提供ABS算法，數(shù)據(jù)記錄及可視化。
Carsim實(shí)際使用：ABS的仿真
總結(jié)
總的來說，carsim是一個(gè)非常強(qiáng)大的車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件。非常值得學(xué)習(xí)。
ASM，carsim，prescan都是類似的概念。
這些軟件提供車輛動(dòng)力學(xué)仿真，場景構(gòu)建，傳感器構(gòu)建，數(shù)據(jù)interface構(gòu)建，然后再由SIMULINK平臺構(gòu)建控制算法。
復(fù)雜程度：ASM>Carsim>Prescan
上手容易度：Prescan>Carsim>ASM
適合用來做自動(dòng)駕駛算法驗(yàn)證：Prescan>Carsim>ASM
學(xué)習(xí)資源：Carsim>Prescan>ASM
專業(yè)程度：Carsim>ASM>Prescan
圖像生成質(zhì)量：Prescan>ASM>Carsim
價(jià)格優(yōu)勢：Carsim>Prescan>ASM
說到價(jià)格優(yōu)勢，其實(shí)還有一個(gè)很強(qiáng)大的軟件叫Matlab! 實(shí)際上matlab也提供自動(dòng)駕駛toolbox。只要1000rmb左右，非常便宜。配合matlab的機(jī)器學(xué)習(xí)工具箱，robotics 工具箱，做自動(dòng)駕駛算法驗(yàn)證應(yīng)該是足夠了。下次有機(jī)會分享matlab這個(gè)toolbox的使用心得。
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