本发明涉及智能车自动驾驶技术领域，具体来说，涉及一种基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统。
背景技术：
目前全球汽车工业有两大技术趋势：电气化和智能化。其中智能网联汽车吸引了大量投资和研发力度。不仅传统汽车厂商将其作为重点的研发方向，大量互联网以及通讯公司也加入了智能网联汽车研发的竞赛。中国汽车工业协会对智能网联汽车定义为，搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与x（人、车、路、后台等）智能信息交换共享，具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，可实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。
根据世界各国的交通数据统计，在各类公路交通事故中人为的因素占到90%以上。智能网联汽车的目的之一就是将驾驶员从部分或全部驾驶任务中解放出来，避免驾驶员因为疲劳或者误判造成的交通事故，以提高行车安全性以及驾驶员的乘车体验。另外智能网联汽车在改善交通拥堵，提高汽车行驶效率等方面也具有很大的优势。智能网联汽车的终极目标就是将人类彻底的从枯燥的驾驶任务中解放出来并实现零交通事故率。
与传统汽车相比，智能网联汽车系统复杂度大幅增加。除了搭载大量的传感器，例如毫米波雷达，激光雷达，超声波雷达，摄像头，v2x等用于对周围环境的感知，在算法上也用到了诸如深度学习等复杂的方案，因此智能网联汽车的测试验证是目前业内非常具有挑战性的一项工作。基于道路实验的传统方法耗时耗力，而且很难保证满足所有的测试条件，特别是天气，交通等环境因素，而且也无法满足一些危险工况和失效模式的验证。基于虚拟环境的计算机模拟虽然可以提高效率，但是因为缺乏实际硬件，测试的精度和可信度不足以保证最终系统上路前的可靠性和安全性。还有一些基于零部件或者子系统的硬件在环仿真系统，集成了部分硬件，车辆的其他部分采用计算机模拟，虽然部分解决了测试效率和精度的问题，但是因为无法准确的重现在不同条件下整车系统的响应，因此仍具有一定的局限性。
技术实现要素：
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，把整个车辆包括传感器作为被测对象，极大了的提高了系统的测试精度和可信度，同时可以提高测试效率，是一种加速智能网联汽车产品落地的有效测试工具。
（二）技术方案
为实现上述降温效果好，分类存放，操作简单的优点，本发明采用的具体技术方案如下：
一种基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，包括轮毂测功机，独立安装在被测整车的车轮上，
车辆动力学仿真模块，主要由惯导仿真模块和路面负载仿真模块组成；
轮毂测功机控制模块，用于接收来自于车辆动力学仿真模块的参数；
传感器仿真模块，用于模拟被测车辆周围的环境；
视景模拟系统，与传感器仿真模块的输出信号相连，用于模拟驾驶员视角；
定位仿真模块，用于模拟车辆在高精地图中的位置；
v2x仿真模块，用于模拟不同的通讯方式；
智能驾驶控制器，与车辆动力学仿真模块、传感器仿真模块、定位仿真模块和v2x仿真模块信号连接；
中央数据接口模块，用于将各仿真模型的数据输出转换为合适的物理信号。
进一步的，还包括数据采集模块，用于对整个系统进行数据采集和存储，且与云端信号连接。
进一步的，所述车辆动力学仿真模块包括体动力学模型、发动机悬置模型、转向系统模型、悬架系统模型、制动系统模型、动力传动系统模型和空气动力学模型。
进一步的，所述转向系统模型用于将车轮与方向盘解耦。
进一步的，所述视景模拟系统由多个高清投影仪组成。
进一步的，所述传感器仿真模块包括道路、交通标志、目标车辆、目标行人和传感器。
进一步的，所述传感器包括摄像机传感器、激光雷达传感器和超声波传感器。
进一步的，所述传感器的输出数据通过中央数据接口模块的相应数据接口传输给车载智能网联域控制器。
进一步的，所述v2x仿真模块可以根据传感器仿真模块的输入模拟目标的信息，用于将所述目标参数转换为射频信号后输出给被测车辆上的接收装置。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，具备以下有益效果：
对车辆动力学仿真模块进行运算，根据轮毂测功机输出车辆运动状态；通过中央数据接口模块将轮毂测功机的数据参数传输到轮毂测功机控制模块，精确控制各个车轮的扭矩和转速，环境条件可以精确的控制，可重复性好，根据所述车辆运动状态对环境模型进行运动变化，输出仿真画面和模拟目标信息；获取所述仿真画面和所述车辆运动状态，根据所述车辆运动状态模拟实车的运动表现情况，通过环境模拟装置中的摄像机传感器、激光雷达传感器和超声波传感器，可以模拟大量不同的环境条件，不受外界条件的约束，提高测试性能，相对实际道路实验，可以节省大量的时间，人力和财力，安全性比道路实验高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是根据本发明实施例的一种基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统的系统框图。
图中：
1、轮毂测功机；2、车辆动力学仿真模块；3、轮毂测功机控制模块；4、传感器仿真模块；5、视景模拟系统；6、定位仿真模块；7、v2x仿真模块；8、中央数据接口模块；9、数据采集模块；10、摄像机传感器；11、激光雷达传感器；12、超声波传感器；13、毫米波传感器；14、惯导仿真模块；15、路面负载仿真模块；16、智能驾驶控制器。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的一种基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，包括
轮毂测功机1，独立安装在被测整车的车轮上，
车辆动力学仿真模块2，主要由惯导仿真模块14和路面负载仿真模块15组成；
轮毂测功机控制模块3，用于接收来自于车辆动力学仿真模块2的参数；
传感器仿真模块4，用于模拟被测车辆周围的环境；
视景模拟系统5，与传感器仿真模块4的输出信号相连，用于模拟驾驶员视角；
定位仿真模块6，用于模拟车辆在高精地图中的位置；
v2x仿真模块7，用于模拟不同的通讯方式；
智能驾驶控制器16，与车辆动力学仿真模块2、传感器仿真模块4、定位仿真模块6和v2x仿真模块7信号连接；
中央数据接口模块8，用于将各仿真模型的数据输出转换为合适的物理信号；
还包括数据采集模块9，用于对整个系统进行数据采集和存储，且与云端信号连接，传感器仿真模块4包括道路、交通标志、目标车辆、目标行人和传感器，传感器包括摄像机传感器10、激光雷达传感器11和超声波传感器12，传感器的输出数据通过中央数据接口模块8的相应数据接口传输给车载智能网联域控制器，传感器仿真模块4是通过scaner，或prescan，或vtd等软件模拟被测车辆周围的环境情况，车辆动力学仿真模块2包括体动力学模型、发动机悬置模型、转向系统模型、悬架系统模型、制动系统模型、动力传动系统模型和空气动力学模型，本实施例与传统的汽车动力总成测试不同，本系统中车辆的四个车轮连接到轮毂测功机1上，本车辆动力学仿真模块2上的转向系统可以将车轮与方向盘解耦，视景模拟系统5由多个高清投影仪组成，这里根据空间和需要可以做成任意角度直至360度环视系统，采用渲染、变形和拼接优化算法，确保投影拼接处无视觉影响，并针对驾驶员视角进行视景优化，降低长期使用的眩晕感，在本本实施例中，采用4个高精度轮毂测功机分别和被测整车的4个车轮单独连接，这种布置方式具有很大的灵活性，适用于前轮驱动，后轮驱动，全轮驱动以及各轮独立驱动的不同动力总成方案；被测车辆可以是传统燃油车或者是新能源车。
v2x仿真模块7可以根据传感器仿真模块4的输入模拟目标的信息，用于将目标参数转换为射频信号后输出给被测车辆上的接收装置，网联功能是智能网联汽车不可缺少的一部分，v2x仿真模块7可以模拟不同的通讯方式，v2x仿真模块7可以根据传感器仿真模块4的输入模拟其他车辆或者云端的信息，并通过规定的协议发送给被测车辆上的接收装置。
工作原理：
对车辆动力学仿真模块2进行运算，根据轮毂测功机1输出车辆运动状态；通过中央数据接口模块8将轮毂测功机1的数据参数传输到轮毂测功机控制模块3，精确控制各个车轮的扭矩和转速，环境条件可以精确的控制，可重复性好，根据车辆运动状态对环境模型进行运动变化，输出仿真画面和模拟目标信息；获取仿真画面和车辆运动状态，根据车辆运动状态模拟实车的运动表现情况，通过环境模拟装置中的摄像机传感器10、激光雷达传感器11和超声波传感器12，可以模拟大量不同的环境条件，不受外界条件的约束，提高测试性能，相对实际道路实验，可以节省大量的时间，人力和财力，安全性比道路实验高。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，包括
轮毂测功机（1），独立安装在被测整车的车轮上，
车辆动力学仿真模块（2），主要由惯导仿真模块（14）和路面负载仿真模块（15）组成；
轮毂测功机控制模块（3），用于接收来自于车辆动力学仿真模块（2）的参数；
传感器仿真模块（4），用于模拟被测车辆周围的环境；
视景模拟系统（5），与传感器仿真模块（4）的输出信号相连，用于模拟驾驶员视角；
定位仿真模块（6），用于模拟车辆在高精地图中的位置；
v2x仿真模块（7），用于模拟不同的通讯方式；
智能驾驶控制器（16），与车辆动力学仿真模块（2）、传感器仿真模块（4）、定位仿真模块（6）和v2x仿真模块（7）信号连接；
中央数据接口模块（8），用于将各仿真模型的数据输出转换为合适的物理信号。
2.根据权利要求1所述的基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，还包括数据采集模块（9），用于对整个系统进行数据采集和存储，且与云端信号连接。
3.根据权利要求2所述的基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，所述车辆动力学仿真模块（2）包括体动力学模型、发动机悬置模型、转向系统模型、悬架系统模型、制动系统模型、动力传动系统模型和空气动力学模型。
4.根据权利要求3所述的基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，所述转向系统模型用于将车轮与方向盘解耦。
5.根据权利要求4所述的基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，所述视景模拟系统（5）由多个高清投影仪组成。
6.根据权利要求1所述的基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，所述传感器仿真模块（4）包括道路、交通标志、目标车辆、目标行人和传感器。
7.根据权利要求6所述的基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，所述传感器包括摄像机传感器（10）、激光雷达传感器（11）、超声波传感器（12）和毫米波传感器（13）。
8.根据权利要求6或7所述的基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，所述传感器的输出数据通过中央数据接口模块（8）的相应数据接口传输给车载智能网联域控制器。
9.根据权利要求1-5任一项所述的基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，其特征在于，所述v2x仿真模块（7）可以根据传感器仿真模块（4）的输入模拟目标的信息，用于将所述目标参数转换为射频信号后输出给被测车辆上的接收装置。
技术总结
本发明公开了一种基于整车硬件在环的智能网联汽车仿真测试系统，涉及智能车自动驾驶技术领域，包括轮毂测功机，独立安装在被测整车的车轮上，车辆动力学仿真模块，主要由惯导仿真模块和路面负载仿真模块组成；轮毂测功机控制模块，用于接收来自于车辆动力学仿真模块的参数；传感器仿真模块，用于模拟被测车辆周围的环境；视景模拟系统，与传感器仿真模块的输出信号相连，用于模拟驾驶员视角；定位仿真模块，用于模拟车辆在高精地图中的位置。本发明可以模拟大量不同的环境条件，不受外界条件的约束，相对实际道路实验，可以节省大量的时间，人力和财力，安全性比道路实验高，大大提高测试性能。
技术研发人员：高博;李月;白玉峰
受保护的技术使用者：苏州智行众维智能科技有限公司
技术研发日：.10.28
技术公布日：.01.14
