近年来，随着智能驾驶功能和V2X技术的不断发展，消费者对汽车智能驾驶功能的体验及安全要求越来越高。由于整车开发和验证周期比较长，实验室环境的ViL系统变得越来越重要。对测试来说最精确的环境无疑是进行实车测试，而实车测试存在测试时间、人力、场地等成本高、变换不同场景费时费力、有人参与情况下安全难保证、随机因素多可重复性低等问题。通过实车在环测试可以节省80%左右的时间，同时可以大幅度节约成本，减少危险事件的发生概率。

ViL是什么？

实车在环ViL（Vehicle in Loop ）是指通过实时仿真机模拟道路、交通场景和传感器环境，并将真实的车辆置于其中测试的方法，由此可实现功能验证、各场景仿真测试、整车电控系统的匹配及联合运行验证。

东方中科的新能源汽车ViL实车在环测试系统可以提供多种仿真场景、减少对真实测试环境的依赖，通过自动化测试提高效率，缩短整车产品开发周期。

一、方案介绍

本方案的ViL系统主要包括主控系统（NI PXI平台、信号调理模块）、道路模拟平台（测功机、道路负荷模拟器）、仿真平台（仿真平台工作站、场景仿真软件）、传感器与激励系统（毫米波雷达仿真、视频注入系统、激光雷达仿真、超声波雷达仿真、V2X总线仿真开发、GNSS模拟器）、视景硬件系统（图像工作站、投影屏幕）、软件系统（自动测试软件、射频测试软件、试验管理软件、车辆动力学模型）等。本方案系统结构图如下：

▲图1  ViL系统结构图

本方案中道路模拟平台主要包括：测功机、主电源柜MPU、带UPS的控制柜SCU、道路负荷模拟器和测控软件。测功机是一个最高四象限发动机/发电机测功机，可支持安装到每个驱动轮。测功机可移动，方便安装，可让客户花费更少的时间和资源去进行整车测试。

本方案使用仿真软件，可模拟危险情况下的驾驶，减少对硬件原型的依赖，通过自动化测试提高效率，缩短了产品开发时间。仿真软件通过以太网和主控系统连接，并提供仿真场景、以及仿真场景里面的车辆模型给主控系统，主控系统通过CAN网络将仿真场景的信号提供给车辆；仿真软件提供场景里面各种物体的目标位置，通过硬件以太网（UDP协议）和主控系统进行数据交互。

▲图2  虚拟仿真场景

传感器与激励系统主要包括雷达仿真注入、V2X和GNSS测试方案。V2X测试方案的主要组件有：

·5G 无线测试平台：具备 20 个调度器可供设置，支持多达 300 个车辆或交通 设施节点的PC5信号仿真，覆盖到接入层（PHY，MAC，PDCP，RLC）；

·射频矢量信号发生器：输出 GNSS 信号，用于被测 OBU/ECU 和仿真车辆之间的数据同步和导航，支持 GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou 等多种制式；

·实时系统：提供CAN、车载电源模拟，数字模拟信号仿真及监控，同时提供车辆虚 拟ECU的模型仿真；

·测试应用软件：提供ITS协议栈的网络层和应用层协议仿真；

·GNSS仿真测试方案：射频矢量信号发生器配合射频测试软件来实现 GNSS 信号的仿真及测试功能，主要的仿真及测试内容如下：

·规划路径连续仿真；

·卫星信号质量仿真；

·精确定位信号仿真。

二、应用软件介绍

本方案应用软件可根据客户需求定制，实现试验管理、故障注入、手动操作等功能。

▲图3  软件界面

三、系统优势

·实现快速场景及驾驶测试，高效验证各控制器的功能；

·降低实车测试的难度和风险，减少交通事故；

·减少对场地，真实交通和试验车辆的要求，可复用MIL和HIL测试场景；

·高效验证智能驾驶功能；

·节约测试成本，增强测试的复现性。

关键词:新能源汽车 测试方案 ViL测试系统

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来 源：东方中科

编辑：清风

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