CN113805496A - 仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质 - Google Patents
仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113805496A CN113805496A CN202111125612.XA CN202111125612A CN113805496A CN 113805496 A CN113805496 A CN 113805496A CN 202111125612 A CN202111125612 A CN 202111125612A CN 113805496 A CN113805496 A CN 113805496A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- simulation
- eps
- simulation test
- steering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 158
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 23
- 229920006248 expandable polystyrene Polymers 0.000 claims description 21
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
- G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
本发明公开了仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质，所述仿真测试装置包括：上位机系统，与所述上位机系统依次连接的图形工作站、视频暗箱和EPS台架，以及分别与所述上位机系统、所述图形工作站和所述EPS台架相连接的试验控制柜；所述上位机系统包括试验管理软件、车辆动力学软件以及仿真模型；所述视频暗箱由箱体、显示器和第一工装以及摄像头和第二工装组成；所述EPS台架包括若干个控制设备，所述EPS台架用于保证仿真测试中车辆的转向执行能力与实车保持一致；所述试验控制柜包括电源管理模块、车载电源模拟模块、故障注入模块以及下位机。本发明提高了了车道保持功能仿真测试的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质。
背景技术
车道保持(LKA，Lane Keeping Assist)功能作为智能驾驶最基本的功能场景之一，已经逐步发展为各级别自动驾驶车辆均需要实现的基础功能，然而LKA功能对车辆的控制需要借助于EPS系统(Electric Power Steering System，电动助力转向系统)来实现，因此EPS系统的执行能力将直接影响LKA功能控制效果，进而影响车辆行驶过程中的安全性与舒适性。当前的LKA多为摄像头传感器对应的控制器功能，测试方法多采用硬件在环(HIL)的仿真测试，通过摄像头抓拍仿真动画来实现道路场景数据采集，通过虚拟EPS仿真模型执行控制指令，但是当前的测试系统存在以下问题：由于外部光源等其他环境条件的影响导致摄像头采集图像的精确性有所欠缺；以及由于EPS系统模型的简化导致LKA测试系统与实车表现不一致的问题较为突出。从而导致测试结果不准确。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质，旨在解决现有仿真测试系统的测试结果不准确的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种仿真测试装置，所述仿真测试装置包括：
上位机系统，与所述上位机系统依次连接的图形工作站、视频暗箱和EPS台架，以及分别与所述上位机系统、所述图形工作站和所述EPS台架相连接的试验控制柜；
所述上位机系统包括试验管理软件、车辆动力学软件以及仿真模型；
所述视频暗箱由箱体、显示器和第一工装以及摄像头和第二工装组成，所述视频暗箱用于为仿真测试提供暗箱操作环境；
所述EPS台架包括若干个控制设备，所述EPS台架用于保证仿真测试中车辆的转向执行能力与实车保持一致；
所述试验控制柜包括电源管理模块、车载电源模拟模块、故障注入模块以及下位机，所述试验控制柜用于所述仿真测试装置的电源管理以及提供实时仿真环境。
所述EPS台架包括转向管柱、方向盘模拟电机、负载模拟电机以及两个力矩传感器，所述转向管柱上设置有相互连接的EPS控制器和助力电机，所述方向盘模拟电机与所述转向管柱的输入端相连接，所述负载模拟电机与所述转向管柱的输出端连接，其中，一个力矩传感器设置于所述方向盘模拟电机和所述转向管柱的输入端之间，另一个力矩传感器设置与所述负载模拟电机与所述转向管柱的输出端之间，所述方向盘模拟电机、所述力矩传感器以及所述负载模拟电机分别与所述试验控制柜相连接。
可选地，所述视频暗箱包括呈全封闭设置的箱体，所述箱体内表面设置有吸光层，所述吸光层为吸光材质制件，所述箱体内的一侧设置有显示器和第一工装，箱体内的另一侧设置有摄像头和第二工装。
为实现上述目的，本发明还提供一种仿真测试方法，所述仿真测试方法应用于所述仿真测试装置，所述仿真测试方法包括：
控制下位机接收上位机系统发送的车辆动力学模型以及车辆运行参数，根据所述车辆动力学模型以及所述车辆运行参数生成车辆运行姿态；
根据所述车辆运行姿态，模拟并监测车辆行驶过程，并通过预设LKA控制算法计算EPS控制力矩；
根据计算出的所述EPS控制力矩，控制车辆行驶在道路中心。
可选地，所述控制下位机接收上位机发送的车辆动力学模型以及车辆运行参数，根据所述车辆动力学模型以及车辆运行参数生成车辆运行姿态的步骤包括：
控制所述下位机接收所述上位机系统发送的车辆动力学模型、车辆控制参数以及EPS台架转角参数，根据所述车辆动力学模型、所述车辆控制参数以及所述EPS台架转角参数计算所述车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，其中，所述车辆运行参数包括车辆控制参数以及EPS台架转角参数；
根据所述所述车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，生成车辆实时运行姿态。
可选地，所述根据所述所述车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，生成车辆实时运行姿态的步骤之后，包括：
根据所述轮胎平面触点信息与预设道路场景，获取所述轮胎平面触点信息在预设道路场景中与轮胎平面触点信息相对应的轮胎立体触点信息；
根据所述轮胎立体触点信息计算车辆的转向负载，并加载至所述EPS系统；
所述根据所述轮胎立体触点信息计算车辆的转向负载，并加载至所述EPS系统的步骤之后，执行所述
根据计算出的所述EPS控制力矩以及车辆运行参数，控制车辆行驶在道路中心的步骤。
可选地，所述根据所述车辆运行姿态，模拟并监测车辆行驶过程，计算EPS控制力矩的步骤包括：
根据所述车辆运行姿态，模拟车辆行驶过程，控制视频暗箱生成并播放车辆行驶模拟视频；
控制摄像头监测所述车辆行驶模拟视频，获取车辆行驶模拟视频中的道路信息，并根据预设LKA控制算法计算并输出与车辆行驶模拟视频中对应的道路信息的EPS控制力矩。
可选地，所述根据所述EPS控制力矩，控制车辆行驶在道路中心的步骤包括：
控制所述EPS台架接收通过预设LKA算法计算出的EPS控制力矩，以及所述转向负载，调整转角操作，保持车辆行驶在车道中心。
为实现上述目的，本发明还提供一种仿真测试系统，包括如上所述的仿真测试装置、存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述仿真测试方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述仿真测试方法的步骤。
本发明提出的一种仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质，通过上位机系统，与所述上位机机系统依次连接的图形工作站、视频暗箱和EPS台架，以及分别与所述上位机系统和所述EPS台架相连接的实验控制柜，解决了LKA硬件在环台架仿真测试结果与实车表现差别较大的问题，实现了基于EPS台架的LKA功能仿真测试；通过设置所述上位机系统中的试验管理软件、车辆动力学软件以及仿真模型，实现了整个测试系统的管理与调整；通过设置视频暗箱中的箱体、显示器和工装以及摄像头和工装，便于为摄像头提供暗箱环境以及视频数据，避免了外部环境干扰而导致摄像头采集图像信息精确度不足的问题；通过设置EPS台架中的控制设备，可以借助真实的EPS台架执行转向相关指令，并将执行结果反馈给动力学模型参与运算，提高测试的真实性与准确性；通过设置所述试验控制柜中的电源管理模块、车载电源模拟模块、故障注入模块以及下位机，保证了测试过程中电源供应与管理，能够模拟各种真实的电气故障以及仿真环境，有助于提高仿真结果的准确性以及可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；
图2是本发明仿真测试装置的系统结构示意图；
图3为本发明仿真测试方法第一实施例的流程示意图；
图4为本发明仿真测试方法第二实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1，图1为本发明各个实施例中所提供的仿真测试系统的硬件结构示意图。所述仿真测试系统包括通信模块01、存储器02及处理器03等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的仿真测试系统还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器03分别与所述存储器02和所述通信模块01连接，所述存储器02上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器03执行。
通信模块01，可通过网络与外部设备连接。通信模块01可以接收外部设备发出的数据，还可发送数据、指令及信息至所述外部设备，所述外部设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等电子设备。
存储器02，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据仿真测试系统的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器02可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器03，是仿真测试系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个仿真测试系统的各个部分，通过运行或执行存储在存储器02内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器02内的数据，执行仿真测试系统的各种功能和处理数据，从而对仿真测试系统进行整体监控。处理器03可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器03可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器03中。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的车辆结构并不构成对车辆的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
参照图2，在一实施例中，所述仿真测试装置包括：
上位机系统001，与所述上位机系统001依次连接的图形工作站002、视频暗箱019和EPS台架004，以及分别与所述上位机系统001和所述EPS台架004相连接的试验控制柜003；
所述上位机系统001包括试验管理软件005、车辆动力学软件006以及仿真模型007，所述上位机系统001用于管理整个测试系统；
所述视频暗箱019由箱体、显示器和第一工装012以及摄像头和第二工装013组成，所述视频暗箱019用于为仿真测试提供暗箱操作环境；
所述EPS台架004包括若干个控制设备，所述EPS台架004用于保证仿真测试中车辆的转向执行能力与实车保持一致；
所述试验控制柜003包括电源管理模块008、车载电源模拟模块009、故障注入模块010以及下位机011，所述试验控制柜003用于所述仿真测试装置的电源管理以及提供实时仿真环境；
在本实施例中，所述上位机系统001与所述图形工作站002通过以太网相连接，所述图形工作站002与视频暗箱019之间通过HDMI方式(High Definition MultimediaInterface，高清多媒体接口)进行连接；所述视频暗箱019与所述EPS台架004之间通过CAN总线相连接；所述上位机系统001与所述试验控制柜003之间以及图形工作站002与试验控制柜003之间均通过以太网相互连接；所述试验控制柜003与所述EPS台架004之间通过以太网或/和CAN总线相互连接。
其中，所述上位机系统001采用Windows系统，其中运行有试验管理软件005，用于控制以及管理整个测试系统；所述动力学仿真软件，用于通过对标实车动力学参数，使整车模型更为精准；以及所述仿真模型007，将会输出车辆速度、加速度、方向盘转角和发动机转速等各种控制器所需的车辆参数，同时通过内部的驾驶员模型实现车辆的加、减速和转向等控制。
所述图形工作站002为Linux系统，其中，运行着交通场景仿真软件(VTD)，所述交通场景仿真软件通过道路设计模块实现道路逻辑建模、障碍物和交通标志的添加以及模拟静态交通场景；通过场景设计模块实现交通车、行人以及骑行者的添加，并设置触发控制其交通行为以模拟动态交通场景。并通过配置虚拟摄像头传感器实现对摄像头探测范围内场景的模拟。
所述视频暗箱019由箱体、显示器和工装以及摄像头和工装构成，其中，所述显示器和工装中的工装，具体为控制显示器进行移动的设备，与显示器配套使用，同理，摄像头和工装中的工装为控制摄像头进行运动的装置，与摄像头配套使用；
所述EPS台架004为电动助力转向系统，能够保证仿真测试中车辆的转向执行能力与实车保持一致，即能够通过施加一个额外的扭矩，使得驾驶员能够通过方向盘即可控制车辆的转向，所述若干个控制设备具体包括：EPS控制器014、助力电机015、传感器系统017以及方向盘模拟电机016。
所述试验控制柜003中的电源管理模块008、车载电源模拟模块009、故障注入模块010以及下位机011，分别为整个系统提供了电源管理功能、车载装置的电源供应、电气故障模拟和实时仿真环境。
本发明提出的一种仿真测试装置，通过上位机系统001，与所述上位机机系统依次连接的图形工作站002、视频暗箱019和EPS台架004，以及分别与所述上位机系统001和所述EPS台架004相连接的实验控制柜，解决了LKA硬件在环台架仿真测试结果与实车表现差别较大的问题，实现了基于EPS台架004的LKA功能仿真测试；通过设置所述上位机系统001中的试验管理软件005、车辆动力学软件006以及仿真模型007，实现了整个测试系统的管理与调整；通过设置视频暗箱019中的箱体、显示器和工装以及摄像头和工装，便于为摄像头提供暗箱环境以及视频数据，避免了外部环境干扰而导致摄像头采集图像信息精确度不足的问题；通过设置EPS台架004中的控制设备，可以借助真实的EPS台架004执行转向相关指令，并将执行结果反馈给动力学模型参与运算，提高测试的真实性与准确性；通过设置所述试验控制柜003中的电源管理模块008、车载电源模拟模块009、故障注入模块010以及下位机011，保证了测试过程中电源供应与管理，能够模拟各种真实的电气故障以及仿真环境，有助于提高仿真结果的准确性以及可靠性。
进一步地，所述EPS台架包括转向管柱020、方向盘模拟电机016、负载模拟电机018以及两个力矩传感器017，所述转向管柱020上设置有相互连接的EPS控制器014和助力电机015，所述方向盘模拟电机016与所述转向管柱020的输入端相连接，所述负载模拟电机018与所述转向管柱020的输出端连接，其中，一个力矩传感器017设置于所述方向盘模拟电机016和所述转向管柱020的输入端之间，另一个力矩传感器017设置与所述负载模拟电机015与所述转向管柱020的输出端之间，所述方向盘模拟电机015、所述力矩传感器017以及所述负载模拟电机018分别与所述试验控制柜003相连接。
在本实施例中，所述视频暗箱019与所述转向管柱020之间、所述EPS控制器014与所述助力电机015之间、所述转向管柱020与所述力矩传感器017以及所述力矩传感器017与所述试验控制柜003之间均通过CAN总线相连接；所述方向盘模拟电机016与所述试验控制柜003之间通过以太网进行连接；所述方向盘模拟电机016与所述负载模拟电机018之间通过转向管柱020相连接；所述负载模拟电机018与所述试验控制柜003之间通过以太网相连接。通过方向盘模拟电机016实现对仿真测试中方向盘转的模拟；通过EPS控制器014和助力电机015实现转向助力以及LKA功能；通过负载模拟电机018实现对转向阻力的模拟；其中力矩传感器017将为EPS内部闭环和整车动力学计算提供转角和转矩信息。通过此EPS台架004，保证了仿真测试中的转向执行能力与实车基本保持一致，提高了LKA功能仿真测试精度。
进一步地，所述视频暗箱019包括呈全封闭设置的箱体，所述箱体内表面设置有吸光层，所述吸光层为吸光材料制件，所述箱体内的一侧设置有显示器和第一工装012，箱体内的另一侧设置有摄像头和第二工装013；
在本实施例中，所述吸光材料制件具体为黑色吸光设计，一方面可以吸收暗箱内部显示器的多余光线，为摄像头提供了稳定的黑暗环境；另一方面防止摄像头在探测过程中被外部环境所干扰。安装在箱体内侧的显示器将通过HDMI方式接收的视频信息同步呈现，以供摄像头能够实时获取仿真进程中的图像数据，通过调整摄像头工装，使摄像头的工作状态与实车保持一致，保证了摄像头探测信息的准确性。
根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。
参照图3，在本发明仿真测试方法的第一实施例中，所述仿真测试方法应用于所述仿真测试装置，包括步骤：
步骤S10，控制所述下位机接收所述上位机系统发送的车辆动力学模型以及车辆运行参数，根据所述预设车辆动力学模型以及预设车辆运行参数生成车辆运行姿态；
在本实施例中，控制所述下位机接收所述上位机系统发送的车辆动力学模型以及车辆运行参数之前，需要在上位机系统中通过所述仿真模型编译所述车辆动力学模型，并在所述试验管理软件中设置车辆动力学模型的车辆运行参数。完成上述操作后，即可将所述车辆动力学模型下载到所述实验控制柜中的下位机中运行；所述车辆运行参数包括车辆控制参数以及EPS台架转角参数，均可在试验管理软件中设置。所述根据车辆动力学模型以及车辆运行参数生成车辆运行姿态，具体是在所述图形工作站中进行的，其中，所述车辆运行姿态，具体指的是车辆在图形工作站中生成的车辆在行驶过程中的动作，例如，转弯操作，加减速操作、启动和停车等动作。
在一实施例中，所述步骤S10，还包括：
步骤a11，控制所述下位机接收所述上位机系统发送的车辆动力学模型、车辆控制参数以及EPS台架转角参数，根据所述车辆动力学模型、所述车辆控制参数以及所述EPS台架转角参数计算所述车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，其中，所述车辆运行参数包括车辆控制参数以及EPS台架转角参数；
步骤a12，根据所述车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，生成车辆实时运行姿态；
在本实施例中，所述车辆控制参数指的是车辆保持正常运行的必要参数，例如，速度、加速度、制动信号等参数，可以通过试验管理软件设置；所述EPS台架转角参数指的是车辆在运行过程中的方向盘的转角角度、扭矩等控制车辆转向的参数；在本实施例中，需要将上述参数以及车辆动力学模型在下位机中进行车辆动力学计算，计算出的结果即为车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，其中，所述位置信息即为车辆在预设道路场景中的具体位置信息，(需要说明的是，所述预设道路场景为在图形工作站中已经提前设置好的，所述预设道路场景为通过模拟现实中的道路场景而设置的，具有和现实道路场景同样的比例以及交通情况，例如弯道、直道、交通标志、红绿灯等，在所述预设道路场景中，可以将预设道路场景范围通过X轴、Y轴、Z轴，即立体直角坐标系来表示，也就是说，预设道路场景中的每一个具体的位置都可以用上述的X轴、Y轴、Z轴来表示。)所述姿态信息即车辆动力学模型的形状信息，所述转角信息即车辆动力学模型在预设道路场景中的方向盘转角信息，所述轮胎平面触点信息即为车辆动力学模型在预设道路场景中，车辆的轮胎与地面接触的X轴、Y轴表示的平面信息。
在步骤S10之后，执行步骤S20，
根据所述车辆运行姿态，模拟并监测车辆行驶过程，并通过预设LKA控制算法计算EPS控制力矩；
在一实施例中，所述步骤S20，还包括：
步骤a21，根据所述车辆运行姿态，模拟车辆行驶过程，控制视频暗箱生成并播放车辆行驶模拟视频；
步骤a22，控制摄像头监测所述车辆行驶模拟视频，获取车辆行驶模拟视频中的道路信息，并根据预设LKA控制算法计算并输出与车辆行驶模拟视频中对应的道路信息的EPS控制力矩；
在本实施例中，根据所述车辆运行姿态，在图形工作站中的交通仿真软件中生成模拟的车辆行驶视频，并在交通场景仿真软件中将所配置虚拟摄像头传感器呈现的车辆行驶视频通过HDMI方式同步给视频暗箱的显示器。安装在摄像头工装上的真实摄像头通过监测暗箱显示器上的视频信息来模拟真实环境下摄像头对道路信息的监测，内嵌于摄像头内部的LKA控制算法将会针对当前的道路信息输出EPS控制力矩，并通过CAN通讯的方式发送给EPS控制器。
在步骤S20之后，执行步骤S30，
根据所述EPS控制力矩以及车辆运行参数，控制车辆行驶；
在一实施例中，所述步骤S30还包括：
步骤a31，控制所述EPS台架接收通过预设LKA算法计算出的EPS控制力矩，以及所述转向负载，并对所述转角操作进行调整，保持车辆行驶在车道中心；
在本实施例中，在执行步骤a21之前，车辆先控制EPS台架接收在上位机系统中设置的，并通过总线传输到EPS控制器上的EPS台架转角参数，实时通过方向盘模拟电机实现对方向盘转角的模拟，而在LKA介入控制时，EPS控制器将会接收到来自LKA控制算法计算并发出的EPS控制力矩，EPS控制器将会通过驱动助力电机实现转向干预，使车辆行驶在车道中心，其中，所述LKA算法是内嵌在视频暗箱中的摄像头内部的。
在本发明中，通过控制所述下位机接收所述上位机系统发送的车辆动力学模型以及车辆运行参数，根据所述车辆动力学模型以及所述车辆运行参数生成车辆运行姿态，实现了车辆动力学模型的建立，便于EPS台架根据所述车辆动力学模型进行仿真测试；通过根据车辆的运行姿态，模拟并监测车辆行驶过程，计算EPS控制力矩，可通过真实台架与模拟行驶过程的结合，提高测试的精准度，同时降低了测试成本；通过根据所述EPS控制力矩以及车辆运行参数，控制车辆行驶在道路中心，保证了对行驶过程中的车道保持功能的实现，提升了LKA功能控制力矩的执行能力，提升了LKA功能控制精度，减小了测试成本。
进一步的，参照图4，在基于本发明的第一实施例所提出的本发明仿真测试方法，本发明提出第二实施例，所述步骤a12之后，包括：
步骤S13，根据所述轮胎平面触点信息与预设道路场景，获取所述轮胎平面触点信息在预设道路中与轮胎平面触点信息相对应的轮胎立体触点信息；
步骤S14，根据所述轮胎立体触点信息计算车辆的转向负载，并加载至所述EPS系统；
在本实施例中，所述轮胎平面触点信息以及预设道路场景已在上述实施例中进行说明，在此不再赘述。所述与轮胎平面触点信息相对应的轮胎立体触点信息，即为根据所述轮胎平面触点信息在预设道路场景中获取到的轮胎立体触点信息，即根据轮胎在X轴和Y轴所属的平面内的触点获取到的轮胎在Z轴方向的位置，也就是说，查询轮胎触点位置在预设道路场景中的道路上面的坡度信息，并将所述轮胎立体触点信息发送至所述上位机系统中的动力学软件进行计算，得到转向阻力矩，经过计算转换为转向负载，并通过负载模拟电机加载到EPS系统中，需要说明的是，步骤a13是在所述图形工作站中实现的。
在本发明中，通过根据所述轮胎平面触点信息与预设道路场景，获取所述轮胎平面触点信息在预设道路中与轮胎平面触点信息相对应的轮胎立体触点信息，并根据所述轮胎立体触点信息计算车辆的转向负载，并加载至所述EPS系统，实现了EPS台架对车辆转向负载的计算，同时通过获取车辆轮胎立体触点信息，模拟车辆在道路行驶过程中，道路坡度的起伏，进一步增强了测试的准确性，保障了车辆在实际行驶中的安全性。
本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的车辆中的存储器02，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干信息用以使得车辆执行本发明各个实施例所述的方法。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种仿真测试装置，其特征在于，所述仿真测试装置包括：
上位机系统，与所述上位机系统依次连接的图形工作站、视频暗箱和EPS台架，以及分别与所述上位机系统、所述图形工作站和所述EPS台架相连接的试验控制柜；
所述上位机系统包括试验管理软件、车辆动力学软件以及仿真模型；
所述视频暗箱由箱体、显示器和第一工装以及摄像头和第二工装组成，所述视频暗箱用于为仿真测试提供暗箱操作环境；
所述EPS台架包括若干个控制设备，所述EPS台架用于保证仿真测试中车辆的转向执行能力与实车保持一致；
所述试验控制柜包括电源管理模块、车载电源模拟模块、故障注入模块以及下位机，所述试验控制柜用于所述仿真测试装置的电源管理以及提供实时仿真环境。
2.如权利要求1所述的仿真测试装置，其特征在于，所述EPS台架包括转向管柱、方向盘模拟电机、负载模拟电机以及两个力矩传感器，所述转向管柱上设置有相互连接的EPS控制器和助力电机，所述方向盘模拟电机与所述转向管柱的输入端相连接，所述负载模拟电机与所述转向管柱的输出端连接，其中，一个力矩传感器设置于所述方向盘模拟电机和所述转向管柱的输入端之间，另一个力矩传感器设置与所述负载模拟电机与所述转向管柱的输出端之间，所述方向盘模拟电机、所述力矩传感器以及所述负载模拟电机分别与所述试验控制柜相连接。
3.如权利要求1所述的仿真测试装置，其特征在于，所述视频暗箱包括呈全封闭设置的箱体，所述箱体内表面设置有吸光层，所述吸光层为吸光材质制件，所述箱体内的一侧设置有显示器和第一工装，箱体内的另一侧设置有摄像头和第二工装。
4.一种仿真测试方法，其特征在于，所述仿真测试方法应用于所述仿真测试装置，所述仿真测试方法包括：
控制下位机接收上位机系统发送的车辆动力学模型以及车辆运行参数，根据所述车辆动力学模型以及所述车辆运行参数生成车辆运行姿态；
根据所述车辆运行姿态，模拟并监测车辆行驶过程，并通过预设LKA控制算法计算EPS控制力矩；
根据计算出的所述EPS控制力矩，控制车辆行驶在道路中心。
5.如权利要求4所述的仿真测试方法，其特征在于，所述控制下位机接收上位机发送的车辆动力学模型以及车辆运行参数，根据所述车辆动力学模型以及车辆运行参数生成车辆运行姿态的步骤包括：
控制所述下位机接收所述上位机系统发送的车辆动力学模型、车辆控制参数以及EPS台架转角参数，根据所述车辆动力学模型、所述车辆控制参数以及所述EPS台架转角参数计算所述车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，其中，所述车辆运行参数包括车辆控制参数以及EPS台架转角参数；
根据所述所述车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，生成车辆实时运行姿态。
6.如权利要求5所述的仿真测试方法，其特征在于，所述根据所述所述车辆动力学模型的位置信息、姿态信息、转角信息以及轮胎平面触点信息，生成车辆实时运行姿态的步骤之后，包括：
根据所述轮胎平面触点信息与预设道路场景，获取所述轮胎平面触点信息在预设道路场景中与轮胎平面触点信息相对应的轮胎立体触点信息；
根据所述轮胎立体触点信息计算车辆的转向负载，并加载至所述EPS系统；
所述根据所述轮胎立体触点信息计算车辆的转向负载，并加载至所述EPS系统的步骤之后，执行所述
根据计算出的所述EPS控制力矩以及车辆运行参数，控制车辆行驶在道路中心的步骤。
7.如权利要求4所述的仿真测试方法，其特征在于，所述根据所述车辆运行姿态，模拟并监测车辆行驶过程，计算EPS控制力矩的步骤包括：
根据所述车辆运行姿态，模拟车辆行驶过程，控制视频暗箱生成并播放车辆行驶模拟视频；
控制摄像头监测所述车辆行驶模拟视频，获取车辆行驶模拟视频中的道路信息，并根据预设LKA控制算法计算并输出与车辆行驶模拟视频中对应的道路信息的EPS控制力矩。
8.如权利要求6所述的仿真测试方法，其特征在于，所述根据所述EPS控制力矩，控制车辆行驶在道路中心的步骤包括：
控制所述EPS台架接收通过预设LKA算法计算出的EPS控制力矩，以及所述转向负载，调整转角操作，保持车辆行驶在车道中心。
9.一种仿真测试系统，其特征在于，包括如上权利要求1或2或3所述的仿真测试装置、存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至8中任一项所述仿真测试方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至8中任一项所述仿真测试方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111125612.XA CN113805496A (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111125612.XA CN113805496A (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113805496A true CN113805496A (zh) | 2021-12-17 |
Family
ID=78896554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111125612.XA Pending CN113805496A (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113805496A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114629742A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-06-14 | 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) | 用于新能源电动汽车的车辆数据通信仿真测试平台和方法 |
| CN114995189A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-09-02 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种基于摄像头驾驶辅助系统的测试装置及测试方法 |
| CN115016324A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-06 | 中国第一汽车股份有限公司 | 仿真测试方法、仿真测试装置与计算机可读存储介质 |
| CN115096618A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-23 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 电动助力转向系统的测试台架、方法及介质 |
| CN117873032A (zh) * | 2023-12-29 | 2024-04-12 | 苏州睿集汽车技术有限公司 | 一种汽车智能驾驶eps环仿真测试系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130039151A (ko) * | 2011-10-11 | 2013-04-19 | 현대모비스 주식회사 | 타이어 힘 정보 기반 차선 유지 보조 제어 시스템 및 그 방법 |
| CN109801534A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-24 | 上海思致汽车工程技术有限公司 | 基于自动驾驶模拟器的驾驶行为硬件在环仿真测试系统 |
| CN111026099A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种智能网联汽车功能仿真测试系统及测试方法 |
| CN111175056A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-19 | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | 一种商用车车道保持系统的硬件在环试验装置 |
| US20200262474A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Road friction coefficient estimation using steering system signals |
-
2021
- 2021-09-24 CN CN202111125612.XA patent/CN113805496A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130039151A (ko) * | 2011-10-11 | 2013-04-19 | 현대모비스 주식회사 | 타이어 힘 정보 기반 차선 유지 보조 제어 시스템 및 그 방법 |
| US20200262474A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Road friction coefficient estimation using steering system signals |
| CN109801534A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-24 | 上海思致汽车工程技术有限公司 | 基于自动驾驶模拟器的驾驶行为硬件在环仿真测试系统 |
| CN111026099A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种智能网联汽车功能仿真测试系统及测试方法 |
| CN111175056A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-19 | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | 一种商用车车道保持系统的硬件在环试验装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114629742A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-06-14 | 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) | 用于新能源电动汽车的车辆数据通信仿真测试平台和方法 |
| CN114629742B (zh) * | 2022-05-17 | 2022-10-04 | 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) | 用于新能源电动汽车的车辆数据通信仿真测试平台和方法 |
| CN114995189A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-09-02 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种基于摄像头驾驶辅助系统的测试装置及测试方法 |
| CN115096618A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-23 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 电动助力转向系统的测试台架、方法及介质 |
| CN115016324A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-06 | 中国第一汽车股份有限公司 | 仿真测试方法、仿真测试装置与计算机可读存储介质 |
| CN117873032A (zh) * | 2023-12-29 | 2024-04-12 | 苏州睿集汽车技术有限公司 | 一种汽车智能驾驶eps环仿真测试系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113805496A (zh) | 仿真测试装置、仿真测试方法、仿真测试系统及存储介质 | |
| US11513523B1 (en) | Automated vehicle artificial intelligence training based on simulations | |
| CN108803607B (zh) | 一种用于自动驾驶的多功能仿真系统 | |
| CN111309600B (zh) | 虚拟场景注入自动驾驶测试方法及电子设备 | |
| US20200012239A1 (en) | Information processing apparatus and information processing method, computer program, and program manufacturing method | |
| Gietelink et al. | Development of advanced driver assistance systems with vehicle hardware-in-the-loop simulations | |
| US10467363B2 (en) | Fault simulation system | |
| CN112613169B (zh) | 一种用于自动驾驶车辆误操作的预期功能安全分析方法 | |
| JP2022511333A (ja) | 自律自動車の制御ユニットを修正するための方法およびシステム | |
| CN111538315B (zh) | 一种整车自动驾驶功能仿真测试系统及测试方法 | |
| CN109613916A (zh) | 一种驾驶员在环汽车主动避撞仿真试验台 | |
| CN115016323A (zh) | 自动驾驶的仿真测试系统及方法 | |
| US11604908B2 (en) | Hardware in loop testing and generation of latency profiles for use in simulation | |
| Deng et al. | Hardware-in-the-loop simulation for autonomous driving | |
| Wotawa et al. | Quality assurance methodologies for automated driving. | |
| CN114442507A (zh) | 基于频率控制的车辆在环自动驾驶仿真测试方法和系统 | |
| Schwab et al. | Consistent test method for assistance systems | |
| US20240177535A1 (en) | Method for testing a driver assistance system of a vehicle | |
| CN114489007A (zh) | 整车在环测试方法、系统、设备及计算机可读存储介质 | |
| CN108394458A (zh) | 方向盘反馈机构 | |
| Pfeffer et al. | Continuous development of highly automated driving functions with vehicle-in-the-loop using the example of Euro NCAP scenarios | |
| Joshi | A novel approach for validating adaptive cruise control (ACC) using two hardware-in-the-loop (HIL) simulation benches | |
| US11327878B2 (en) | Method for rating a software component of an SiL environment | |
| CN117009159A (zh) | 一种自动驾驶测试装置、方法和存储介质 | |
| Schneider et al. | Significant reduction of validation efforts for dynamic light functions with FMI for multi-domain integration and test platforms |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |