CN109388070A - 一种主动安全系统的仿真平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种主动安全系统的仿真平台，其特征在于，具备：PreScan系统和车辆系统，PreScan系统和车辆系统通过CAN总线通信连接，PreScan系统包括：虚拟现实模型，用于模拟虚拟现实；以及雷达传感器模型，用于模拟雷达传感器。车辆系统包括：雷达电子控制单元，用于与PreScan系统交互并且向PreScan系统提供车辆行驶信息；电子刹车控制模块，与雷达电子控制单元交互，向雷达电子控制单元输出减速信息作为车辆行驶信息；以及引擎控制模块，与雷达电子控制单元交互，向雷达电子控制单元输出加速信息作为车辆行驶信息。根据本发明，能够实现在实车研发前对自适应巡航和紧急自动制动雷达的仿真研发。
Description
技术领域
本发明涉及车辆安全技术，具体地涉及一种可用于研发主动安全系统的仿真平台。
背景技术
主动安全系统的仿真平台主要针对自适应巡航和紧急自动制动系统进行硬件的在环仿真。当车辆在转毂上行驶并启动前置雷达时，利用PreScan工具将不同场景下的目标仿真参数通过高速总线输入到雷达ECU中，最后通过仿真输出中采集的相关参数来判断试验结果。其中PreScan工具用软件进行仿真的工具，一般PreScan工具由以下4部分组成：①创建环境，根据数据库创建包含基础设施、天气状况和不同光线条件等交通环境；②建立传感器模型；③控制系统开发，利用Matlab/Simulink软件设计和验证数据处理、传感器融合和信息决策等控制算法；④仿真验证，VeHIL是硬件在环系统，车辆采用实车，交通环境中的其他车辆采用轮式机器人代替。
现有自适应巡航和紧急自动制动雷达的研发方式一般采用实车研发。实现的方式主要为在真实的环境下还原预定各场景中车辆的行驶状况，通过观察被测车辆ACC和CIB雷达的执行情况，判断模块是否正确工作。
但是，在现有技术中没有提供能够高效准确地模拟车辆在不同行驶场景下雷达的运行状态。
发明内容
鉴于上述问题， 本发明旨在提供一种能够高效准确地模拟车辆在不同行驶场景下雷达的运行状态并且能够通过对相关参数的采集来判断雷达的逻辑执行情况的主动安全系统的仿真平台。
本发明的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，具备：PreScan系统和车辆系统，所述PreScan系统和所述车辆系统通过CAN总线通信连接，
其中，所述PreScan系统包括：
虚拟现实模型，用于模拟虚拟现实；以及
雷达传感器模型，用于模拟雷达传感器，
所述车辆系统包括：
雷达电子控制单元，用于与所述PreScan系统交互并且向所述PreScan系统提供车辆行驶信息；
电子刹车控制模块，与所述雷达电子控制单元交互，向所述雷达电子控制单元输出减速信息作为车辆行驶信息；以及
引擎控制模块，与所述雷达电子控制单元交互，向所述雷达电子控制单元输出加速信息作为车辆行驶信息。
优选地，所述车辆系统进一步包括：
人机交互接口，用于实时修改或输入场景参数并且实时显示测试过程和测试数据。
优选地，所述车辆系统进一步包括：
自适应巡航设定开关，用于打开或关闭自适应巡航功能。
优选地，所述雷达传感器模型用于结合来自所述雷达电子控制单元的车辆行驶信息和来自所述虚拟现实模型的用于模拟虚拟现实的场景信息。
优选地，所述雷达电子控制单元基于所述PreScan系统提供的传感器参数输出改变执行逻辑的控制信号。
优选地，根据来自所述雷达电子控制单元的所述控制信号中的减速控制信号，所述电子刹车控制模块控制车辆刹车。
优选地，根据来自所述雷达电子控制单元的所述控制信号中的加速控制信号，所述引擎控制模块控制车辆加速。
优选地，所述雷达传感器模型用于设定传感器的波束数、频率、检测范围、角度、波的形式中的一项或多项。
优选地，所述CAN总线用于实现所述PreScan系统和所述车辆系统之间的同步。
优选地，所述PreScan系统用于建立多种主动安全系统的场景。
本发明的主动安全系统的仿真平台基于Pre-Scan软件的硬件在环仿真，用于实现对雷达传感器模型的仿真以及对场景的模型仿真。并通过高速总线将模拟的传感器信息传至车辆雷达的ECU模块，改变雷达执行的逻辑状态。该仿真平台是实车产品研发前唯一前期模拟雷达模块的途径，降低了实车实验的危险性，具有极高的重现度且容易迭代研发。
在本发明的主动安全系统的仿真平台中，将真实情况下采集到的车辆动态特性，通过硬件的在环仿真来实现在实验室环境下车辆动态仿真，从而能较精确地模拟真实行车场景，并利用Pre-Scan软件模拟雷达传感器，通过高速总线成功实现与车辆雷达传感器ECU的交互，通过试验过程中采集到的车辆在不同场景中实际的加、减速度水平、碰撞车速、制动距离等参数，得出主动安全系统试验的最终结果。该仿真平台由于引入了实际硬件参与仿真，相对纯CAE的分析开发，提高了仿真度，相对实车研发，有极高的重现度高且易迭代研发，缩短了项目的开发周期。
根据本发明的主动安全系统的仿真平台， 在实验室条件下，通过仿真软件可实现真实复杂道路场景的模拟还原，重现度极高且能重复实验各控制算法及标定参数对系统性能的影响。而且，根据本发明的主动安全系统的仿真平台，仿真平台的兼容性高，适用于多款车型的自适应巡航和紧急自动制动雷达的仿真研发。根据本发明的主动安全系统的仿真平台，能够提供一套完整的人机交互界面，可方便研发人员实时修改场景参数，直观显示研发实验过程，实时采集实验数据并最终能形成标定性能报告。根据本发明的主动安全系统的仿真平台，能够实现对已装配在车辆上的自适应巡航和紧急自动制动雷达进行实车研发，方便与生产节拍同步。
附图说明
图1是本发明的主动安全系统的仿真平台的构造示意图。
图2是本发明的主动安全系统的仿真平台的工作流程示意图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
图1是本发明的主动安全系统的仿真平台的构造示意图。
图2是本发明的主动安全系统的仿真平台的工作流程示意图。
如图1所示，主动安全系统的仿真平台具备：PreScan系统100和车辆系统200，所述PreScan系统100和所述车辆系统200通过CAN总线通信连接。
其中，PreScan系统100包括：虚拟现实模型110，用于模拟虚拟现实；以及雷达传感器模型120，用于模拟雷达传感器。其中，虚拟现实模型110用于模拟各种交通场景，雷达传感器模型120用于设定传感器的波束数、频率、检测范围、角度、波的形式中的一项或多项。
为了避免PreScan系统100模拟传感器的信号与实车雷达缺乏同步性，在PreScan系统100与车辆系统200之间采用了500kb/s的高速CAN总线，并定义了双方交互的CAN信息内容，从而确保了仿真平台的同步性。
车辆系统200包括：雷达电子控制单元（也可以简称“雷达ECU”）210，用于与PreScan系统100交互并且向PreScan系统100提供车辆行驶信息； 电子刹车控制模块220（也可以简称“EBCM”），与雷达电子控制单元210交互，向雷达电子控制单元210输出减速信息作为车辆行驶信息；引擎控制模块230（也可以简称“ECM”），与雷达电子控制单元210交互，向雷达电子控制单元210输出加速信息作为车辆行驶信息；人机交互接口240，用于提供实时修改或输入场景参数并且实时显示测试过程和测试数据，例如基于VC++平台进行程序编写，由此驾驶员可以实时获取功能执行情况的信息，并能实时得到实验时的视频图像，方便研发；自适应巡航设定开关250（也可以简称“ACC开关”），用于打开或关闭自适应巡航功能。
其中，雷达传感器模型120用于结合来自雷达电子控制单元210的车辆行驶信息和来自虚拟现实模型120的用于模拟虚拟现实的场景信息，另一方面，雷达电子控制单元120基于PreScan系统100提供的传感器参数输出改变执行逻辑的控制信号。根据来自雷达电子控制单元120的控制信号中的减速控制信号，电子刹车控制模块220控制车辆刹车，根据来自雷达电子控制单元120的控制信号中的加速控制信号，引擎控制模块230控制车辆加速。
图2是本发明的主动安全系统的仿真平台的工作流程示意图。
如图2所示，在步骤S100中，适应巡航设定开关250（即图2中的“ACC开关”的开关信息输入雷达ECU210。在步骤S200中，根据设定要求，雷达ECU210向EBCM220和ECM230发送相应的指令。在步骤S300中，通过高速CAN总线，将车辆行驶信息发送到PreScan系统100。在步骤S400中，选择行驶场景，在雷达传感器模型120中设置预定义的场景参数。
在步骤S500中，将车辆的行驶信息和场景信息导入雷达传感器模型120。在步骤S600中，通过高速总线，将雷达传感器模型120的输出传送到雷达ECU210，以改变执行逻辑。
在步骤S700中，根据雷达ECU210判定结果，向EBCM220和ECM230发送加速、减速指令。另一方面，在步骤S800中，在人机接口240实时显示测试过程和测试数据。步骤S900中，能够对使用者提供测试结果，使用者对测试结果进行分析。
根据本发明的主动安全系统的仿真平台，能够获取以下技术效果：实现在实车研发前对自适应巡航和紧急自动制动雷达的仿真研发，降低了实车研发的危险性；根据PreScan软件模拟自适应巡航传感器的要求，对自适应巡航的长距离雷达LRR选定了量程和探测角度；考虑到国内复杂的交通状况，对国内典型交通场景进行了数据统计，拟定了近30种道路行驶场景的控制参数，功能要求全，场景重现度高；可适用于不同车载雷达厂商生产的不同型号产品的研发，适用范围广。
以上例子主要说明了本发明的主动安全系统的仿真平台。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。
Claims (10)
1.一种主动安全系统的仿真平台，其特征在于，具备：PreScan系统和车辆系统，所述PreScan系统和所述车辆系统通过CAN总线通信连接，
其中，所述PreScan系统包括：
虚拟现实模型，用于模拟虚拟现实；以及
雷达传感器模型，用于模拟雷达传感器，
所述车辆系统包括：
雷达电子控制单元，用于与所述PreScan系统交互并且向所述PreScan系统提供车辆行驶信息；
电子刹车控制模块，与所述雷达电子控制单元交互，向所述雷达电子控制单元输出减速信息作为车辆行驶信息；以及
引擎控制模块，与所述雷达电子控制单元交互，向所述雷达电子控制单元输出加速信息作为车辆行驶信息。
2.如权利要求1所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
所述车辆系统进一步包括：
人机交互接口，用于实时修改或输入场景参数并且实时显示测试过程和测试数据。
3.如权利要求1或2所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
所述车辆系统进一步包括：
自适应巡航设定开关，用于打开或关闭自适应巡航功能。
4.如权利要求1或2所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
所述雷达传感器模型用于结合来自所述雷达电子控制单元的车辆行驶信息和来自所述虚拟现实模型的用于模拟虚拟现实的场景信息。
5.如权利要求1或2所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
所述雷达电子控制单元基于所述PreScan系统提供的传感器参数输出改变执行逻辑的控制信号。
6.如权利要求5所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
根据来自所述雷达电子控制单元的所述控制信号中的减速控制信号，所述电子刹车控制模块控制车辆刹车。
7.如权利要求5所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
根据来自所述雷达电子控制单元的所述控制信号中的加速控制信号，所述引擎控制模块控制车辆加速。
8.如权利要求1或2所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
所述雷达传感器模型用于设定传感器的波束数、频率、检测范围、角度、波的形式中的一项或多项。
9.如权利要求5所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
所述CAN总线用于实现所述PreScan系统和所述车辆系统之间的同步。
10.如权利要求5所述的主动安全系统的仿真平台，其特征在于，
所述PreScan系统用于建立多种主动安全系统的场景。
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