近年來(lái)，隨著智能駕駛功能和V2X技術(shù)的不斷發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)汽車智能駕駛功能的體驗(yàn)及安全要求越來(lái)越高。由于整車開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證周期比較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的ViL系統(tǒng)變得越來(lái)越重要。對(duì)測(cè)試來(lái)說(shuō)最精確的環(huán)境無(wú)疑是進(jìn)行實(shí)車測(cè)試，而實(shí)車測(cè)試存在測(cè)試時(shí)間、人力、場(chǎng)地等成本高、變換不同場(chǎng)景費(fèi)時(shí)費(fèi)力、有人參與情況下安全難保證、隨機(jī)因素多可重復(fù)性低等問(wèn)題。通過(guò)實(shí)車在環(huán)測(cè)試可以節(jié)省80%左右的時(shí)間，同時(shí)可以大幅度節(jié)約成本，減少危險(xiǎn)事件的發(fā)生概率。
ViL是什么？
實(shí)車在環(huán)ViL（Vehicle in Loop ）是指通過(guò)實(shí)時(shí)仿真機(jī)模擬道路、交通場(chǎng)景和傳感器環(huán)境，并將真實(shí)的車輛置于其中測(cè)試的方法，由此可實(shí)現(xiàn)功能驗(yàn)證、各場(chǎng)景仿真測(cè)試、整車電控系統(tǒng)的匹配及聯(lián)合運(yùn)行驗(yàn)證。
東方中科的新能源汽車ViL實(shí)車在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)可以提供多種仿真場(chǎng)景、減少對(duì)真實(shí)測(cè)試環(huán)境的依賴，通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試提高效率，縮短整車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。
一、方案介紹
本方案的ViL系統(tǒng)主要包括主控系統(tǒng)（NI PXI平臺(tái)、信號(hào)調(diào)理模塊）、道路模擬平臺(tái)（測(cè)功機(jī)、道路負(fù)荷模擬器）、仿真平臺(tái)（仿真平臺(tái)工作站、場(chǎng)景仿真軟件）、傳感器與激勵(lì)系統(tǒng)（毫米波雷達(dá)仿真、視頻注入系統(tǒng)、激光雷達(dá)仿真、超聲波雷達(dá)仿真、V2X總線仿真開(kāi)發(fā)、GNSS模擬器）、視景硬件系統(tǒng)（圖像工作站、投影屏幕）、軟件系統(tǒng)（自動(dòng)測(cè)試軟件、射頻測(cè)試軟件、試驗(yàn)管理軟件、車輛動(dòng)力學(xué)模型）等。本方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：
▲圖1 ViL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本方案中道路模擬平臺(tái)主要包括：測(cè)功機(jī)、主電源柜MPU、帶UPS的控制柜SCU、道路負(fù)荷模擬器和測(cè)控軟件。測(cè)功機(jī)是一個(gè)最高四象限發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)測(cè)功機(jī)，可支持安裝到每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。測(cè)功機(jī)可移動(dòng)，方便安裝，可讓客戶花費(fèi)更少的時(shí)間和資源去進(jìn)行整車測(cè)試。
本方案使用仿真軟件，可模擬危險(xiǎn)情況下的駕駛，減少對(duì)硬件原型的依賴，通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試提高效率，縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間。仿真軟件通過(guò)以太網(wǎng)和主控系統(tǒng)連接，并提供仿真場(chǎng)景、以及仿真場(chǎng)景里面的車輛模型給主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)將仿真場(chǎng)景的信號(hào)提供給車輛；仿真軟件提供場(chǎng)景里面各種物體的目標(biāo)位置，通過(guò)硬件以太網(wǎng)（UDP協(xié)議）和主控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
▲圖2 虛擬仿真場(chǎng)景
傳感器與激勵(lì)系統(tǒng)主要包括雷達(dá)仿真注入、V2X和GNSS測(cè)試方案。V2X測(cè)試方案的主要組件有：
·5G 無(wú)線測(cè)試平臺(tái)：具備 20 個(gè)調(diào)度器可供設(shè)置，支持多達(dá) 300 個(gè)車輛或交通 設(shè)施節(jié)點(diǎn)的PC5信號(hào)仿真，覆蓋到接入層（PHY，MAC，PDCP，RLC）；
·射頻矢量信號(hào)發(fā)生器：輸出 GNSS 信號(hào)，用于被測(cè) OBU/ECU 和仿真車輛之間的數(shù)據(jù)同步和導(dǎo)航，支持 GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou 等多種制式；
·實(shí)時(shí)系統(tǒng)：提供CAN、車載電源模擬，數(shù)字模擬信號(hào)仿真及監(jiān)控，同時(shí)提供車輛虛 擬ECU的模型仿真；
·測(cè)試應(yīng)用軟件：提供ITS協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層協(xié)議仿真；
·GNSS仿真測(cè)試方案：射頻矢量信號(hào)發(fā)生器配合射頻測(cè)試軟件來(lái)實(shí)現(xiàn) GNSS 信號(hào)的仿真及測(cè)試功能，主要的仿真及測(cè)試內(nèi)容如下：
·規(guī)劃路徑連續(xù)仿真；
·衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量仿真；
·精確定位信號(hào)仿真。
二、應(yīng)用軟件介紹
本方案應(yīng)用軟件可根據(jù)客戶需求定制，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)管理、故障注入、手動(dòng)操作等功能。
▲圖3 軟件界面
三、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
·實(shí)現(xiàn)快速場(chǎng)景及駕駛測(cè)試，高效驗(yàn)證各控制器的功能；
