CN114049811A - 一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统 - Google Patents

一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，包括综合实验箱、设置于综合实验箱内的硬件底盘小车、底盘执行控制模块、数据收发模块、WiFi模块、蓝牙模块、以太网模块、网关控制器、供电模块、指示器模块，以及与综合实验箱进行数据传输的显示器、示波器、控制开关、教学平台；本发明利用虚拟仿真技术模拟真实实验场景，通过不同的环境传感器采集仿真环境中的数据，无人驾驶汽车自动判断行为逻辑，然后做出相应的行为并且回传给外部硬件，做到虚实结合，硬件再环；该试验箱由数据解析到驾驶环境仿真模拟再到物理小车实体，虚拟和现实之间进行网络数据交换，帮助学生更加深入得理解数据再通信中得含义，加深对协议得理解和学习。

Description

一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统
技术领域
本发明涉及仿真模拟教学领域，具体涉及一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统。
背景技术
随着虚拟仿真行业的飞速发展，汽车产业链的日臻完善，无论是汽车相关教育学院还是相关企业单位都对智能化汽车人才的培养日趋渴望，为了汽车教育的发展，和与国际先进智能网联汽车技术水平保持同步发展，需开发具有自主知识产权的智能网联汽车产品和技术，积极推进行业亟需的智能网联汽车技术规范与标准，在智能网联汽车领域完善相关的标准法规体系，搭建共性技术平台，促进形成示范试点工程，推动建设可持续发展的智能网联汽车产业发展环境，为我国智能网联汽车产业发展奠定良好基础。大数据和人工智能时代的来临为信息检索的高效性、准确性和可靠性提出了更高的要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，包括综合实验箱、设置于综合实验箱内的硬件底盘小车、底盘执行控制模块、数据收发模块、WiFi模块、蓝牙模块、以太网模块、网关控制器、供电模块、指示器模块，以及与综合实验箱进行数据传输的显示器、示波器、控制开关、教学平台；所述硬件底盘小车、指示器模块与底盘执行控制模块进行数据交互，所述底盘执行控制模块通过以太网模块与数据收发模块进行数据交互，所述底盘执行控制模块、数据收发模块通过网关控制器与教学平台进行数据交互，所述教学平台内设置多个自动驾驶仿真场景模块。
优选地，所述网关控制器内置CAN通讯模块、LIN通讯模块、232通讯模块、485通讯模块、遥控通讯模块，所述CAN通讯模块、LIN通讯模块与底盘执行控制模块连接，所述232通讯模块、485通讯模块、遥控通讯模块与数据收发模块连接。
优选地，所述实验箱包括外壳主体，所述外壳主体上设置上层面板及底层面板。
优选地，所述指示器包括设置于硬件底盘小车上的声音指示器及灯光指示器。
优选地，所述自动驾驶仿真场景模块包括模拟小车、模拟行驶道路、模拟信号灯、传感器，所述模拟小车在模拟行驶道路上行驶，模拟小车上设置传感器辅助测试当前行驶道路路况信息，同时自动驾驶仿真场景模块通过数据收发模块与底盘执行控制模块进行数据交互，发送模拟小车的车辆信息，并通过底盘执行控制模块控制硬件底盘小车，使硬件底盘小车与模拟小车状态同步。
优选地，所述自动驾驶仿真场景模块包括模拟行驶道路包括模拟高速公路、模拟环线道路、模拟城市街道、模拟隧道道路、模拟盘山道路、模拟市区道路。
优选地，交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯信息。
优选地，所述教学平台内置于上位机内，包括计算机、手机、平台电脑。
采用以上方案后，本发明具有如下优点：本发明利用虚拟仿真技术模拟真实实验场景，通过不同的环境传感器采集仿真环境中的数据，无人驾驶汽车自动判断行为逻辑，然后做出相应的行为并且回传给外部硬件，做到虚实结合，硬件再环；该试验箱由数据解析到驾驶环境仿真模拟再到物理小车实体，虚拟和现实之间进行网络数据交换，帮助学生更加深入得理解数据再通信中得含义，加深对协议得理解和学习。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本方案公开一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，包括综合实验箱1、设置于综合实验箱内1的硬件底盘小车2、底盘执行控制模块3、数据收发模块4、WiFi模块5、蓝牙模块6、以太网模块7(双以太网模块，底盘执行控制模块3、数据收发模块4各连接一个)、网关控制器、供电模块8、指示器模块，以及与综合实验箱1进行数据传输的显示器9、示波器、控制开关、教学平台10，实验箱1包括外壳主体，外壳主体上设置上层面板及底层面板；硬件底盘小车2、指示器模块与底盘执行控制模块3进行数据交互，其中指示器包括设置于硬件底盘小车2上的声音指示器(蜂鸣器11)及灯光指示器(指示灯12)，底盘执行控制模块3通过以太网模块7与数据收发模块4进行数据交互，底盘执行控制模块3、数据收发模块4通过网关控制器与教学平台10进行数据交互，教学平台10内设置多个自动驾驶仿真场景模块，教学平台内置于上位机内，包括计算机、手机、平台电脑。
网关控制器内置CAN通讯模块13、LIN通讯模块14、232通讯模块15、485通讯模块16、遥控通讯模块17，CAN通讯模块13、LIN通讯模块14与底盘执行控制模块3连接，232通讯模块15、485通讯模块16、遥控通讯模块17与数据收发模块4连接。
自动驾驶仿真场景模块包括模拟小车、模拟行驶道路、模拟信号灯、传感器，模拟小车及模拟行驶道路采用三维模拟技术一比一还原现实场景，模拟小车在模拟行驶道路上行驶，模拟小车上设置传感器辅助测试当前行驶道路路况信息，同时自动驾驶仿真场景模块通过数据收发模块与底盘执行控制模块进行数据交互，发送模拟小车的车辆信息，并通过底盘执行控制模块控制硬件底盘小车，使硬件底盘小车与模拟小车状态同步，其中交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯信息。
实施例一(直线行驶模拟)
本实施例为小车直线行驶模拟，其中的模拟行驶道路为模拟高速公路，具体实现方式如下：自动驾驶的模拟小车在高速路上行驶，传感器辅助测试当前高速公路的路况信息，通过网关控制器内指定的协议和底盘执行控制模块进行信息交互，实现软件与硬件的数据通讯，其中交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯等信息，使硬件底盘小车解析模拟小车数据实现与仿真中的模拟小车做到状态同步。
实施例二(环线行驶模拟)
本实施例为小车环线行驶模拟，其中的模拟行驶道路为模拟环线公路，具体实现方式如下：自动驾驶的模拟小车在环岛线路上行驶，到达指定的仿真地点后停止，传感器辅助测试当前环岛线路的路况信息，通过网关控制器内指定的协议和底盘执行控制模块进行信息交互，实现软件与硬件的数据通讯，其中交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯等信息，使硬件底盘小车解析模拟小车数据实现与仿真中的模拟小车做到状态同步。
实施例三(AEB行驶模拟)
本实施例为小车AEB行驶模拟，其中的模拟行驶道路为模拟城市街道，具体实现方式如下：自动驾驶的模拟小车在城市街道上行驶，传感器辅助测试当前城市街道的路况信息，自动检测前方车辆及异常物体，根据检测数据来调整模拟小车的行为，同时通过网关控制器内指定的协议和底盘执行控制模块进行信息交互，实现软件与硬件的数据通讯，其中交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯等信息，使硬件底盘小车解析模拟小车数据实现与仿真中的模拟小车做到状态同步。
实施例四(ACC行驶模拟)
本实施例为小车ACC行驶模拟，其中的模拟行驶道路为模拟隧道道路，具体实现方式如下：自动驾驶的模拟小车在带有隧道的道路上行驶，传感器辅助测试当前隧道道路的路况信息，并自动跟随前方车辆，如前方车辆快速行驶则会同步前方车辆速度信息到模拟小车，做到跟随效果，同时通过网关控制器内指定的协议和底盘执行控制模块进行信息交互，实现软件与硬件的数据通讯，其中交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯等信息，使硬件底盘小车解析模拟小车数据实现与仿真中的模拟小车做到状态同步。
实施例五(远程控制行驶模拟)
本实施例为小车远程控制行驶模拟，其中的模拟行驶道路为模拟盘山公路，具体实现方式如下：自动驾驶的模拟小车在盘山公路上行驶，传感器辅助测试当前高速公路的路况信息，自动调节自身车辆状态，并通过网关控制器内指定的协议和底盘执行控制模块进行信息交互，实现软件与硬件的数据通讯，其中交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯等信息，使硬件底盘小车解析模拟小车数据实现与仿真中的模拟小车做到状态同步。
实施例六(市区道路模拟)
本实施例为小车环在红绿灯环境内行驶模拟，其中的模拟行驶道路为模拟红绿灯环境内的市区道路，具体实现方式如下：自动驾驶的模拟小车在市区道路上行驶，传感器辅助测试当前市区道路的红绿灯状态，通过红绿灯状态来调整模拟小车的行驶状态，实现红灯停、绿灯行，同时通过网关控制器内指定的协议和底盘执行控制模块进行信息交互，实现软件与硬件的数据通讯，其中交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯等信息，使硬件底盘小车解析模拟小车数据实现与仿真中的模拟小车做到状态同步。
实施例七(综合行驶场景模拟)
本实施例为小车综合行驶场景模拟，其中的模拟行驶道路为模拟市区复杂道路，具体实现方式如下：自动驾驶的模拟小车在市区道路上行驶，传感器辅助测试当前市区道路的红绿灯状态及前方车辆状态，调整模拟小车的行驶状态，同时通过网关控制器内指定的协议和底盘执行控制模块进行信息交互，实现软件与硬件的数据通讯，其中交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯等信息，使硬件底盘小车解析模拟小车数据实现与仿真中的模拟小车做到状态同步。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，其特征在于，包括综合实验箱、设置于综合实验箱内的硬件底盘小车、底盘执行控制模块、数据收发模块、WiFi模块、蓝牙模块、以太网模块、网关控制器、供电模块、指示器模块，以及与综合实验箱进行数据传输的显示器、示波器、控制开关、教学平台；所述硬件底盘小车、指示器模块与底盘执行控制模块进行数据交互，所述底盘执行控制模块通过以太网模块与数据收发模块进行数据交互，所述底盘执行控制模块、数据收发模块通过网关控制器与教学平台进行数据交互，所述教学平台内设置多个自动驾驶仿真场景模块。
2.根据权利要求1所述的一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，其特征在于，所述网关控制器内置CAN通讯模块、LIN通讯模块、232通讯模块、485通讯模块、遥控通讯模块，所述CAN通讯模块、LIN通讯模块与底盘执行控制模块连接，所述232通讯模块、485通讯模块、遥控通讯模块与数据收发模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，其特征在于，所述实验箱包括外壳主体，所述外壳主体上设置上层面板及底层面板。
4.根据权利要求1所述的一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，其特征在于，所述指示器包括设置于硬件底盘小车上的声音指示器及灯光指示器。
5.根据权利要求1所述的一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，其特征在于，所述自动驾驶仿真场景模块包括模拟小车、模拟行驶道路、模拟信号灯、传感器，所述模拟小车在模拟行驶道路上行驶，模拟小车上设置传感器辅助测试当前行驶道路路况信息，同时自动驾驶仿真场景模块通过数据收发模块与底盘执行控制模块进行数据交互，发送模拟小车的车辆信息，并通过底盘执行控制模块控制硬件底盘小车，使硬件底盘小车与模拟小车状态同步。
6.根据权利要求5所述的一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，其特征在于，所述自动驾驶仿真场景模块包括模拟行驶道路包括模拟高速公路、模拟环线道路、模拟城市街道、模拟隧道道路、模拟盘山道路、模拟市区道路。
7.根据权利要求5所述的一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，其特征在于，交互的信息有车辆状态、车速、转向、信号灯信息。
8.根据权利要求1所述的一种车载网络及智能网联汽车仿真模拟教学系统，其特征在于，所述教学平台内置于上位机内，包括计算机、手机、平台电脑。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115132018A (zh) * 2022-08-01 2022-09-30 北京智扬北方国际教育科技有限公司 一种汽车驾驶教学用实践操作台
CN115862418A (zh) * 2022-11-15 2023-03-28 广州辰龙教学设备有限公司 一种智能网联辅助驾驶汽车实验平台

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