方案概述

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。本系统带有针对不同测试场景的多个测试模块，最常见的是道路负荷模拟，用来模拟道路负荷，并探究此时的驾驶员反馈情况。本系统可以提供多种仿真场景、减少了对硬件原型的依赖，通过自动化测试提高效率，缩短了产品开发流程。

系统构成

本测试系统包括道路模拟平台（主要包含Rototest轴耦合式底盘测功机），实时系统（实时机系统上位机、信号调理系统、故障注入系统），仿真平台（场景仿真软件DYNA4、车辆动力学软件传），传感器与激励系统（毫米波雷达回波模拟器、视频注入系统、视频暗箱、激光雷达注入、超声波雷达注入、GNSS模拟器和V2X总线仿真开发），视景硬件系统（图像渲染工作站、图像融合、视图处理模块、激光投影系统和投影环幕系统），试验室辅助设备（空调通风系统、迎面风系统、尾气抽取系统、点冷系统、冷却液恒温系统、声学处理系统、监控系统和可移动举升机），系统集成开发服务。

▲图1 VIL系统结构图

主要设备介绍

1.Rototest测功机

本方案配置1套Rototest测功机台架系统，主要用于智能驾驶和V2X场景下，模拟提供给车辆实际的道路阻力，对被测车辆的智能驾驶控制器的控制策略进行验证研究。Rototest测功机系统主要包括：测功机单元、主电源柜、控制柜（测功机控制单元）、道路负荷模拟器和连接附件。Rototest测功机系统可以支持两驱或者四驱车辆测试，Rototest测功机和被测车辆的车轮直接转毂耦合连接。

Rototest测功机采用最新的工业电气和控制设备，具有无与伦比的性能价格比。Rototest战略合作伙伴ABB通过全球网络，提供电气设备（电动机，驱动系统等），并支持电气内部安装。

▲图2 Rototest四驱测功机

Rototest测功机主要参数如下：

1）四驱系统技术指标：

﹒功率：持续920kW，瞬时1220kW；

﹒扭矩：持续5860Nm，瞬时12800Nm；

﹒支持整车待载状态下转向测试，车轮转向达左右45度；

﹒最大轴负载：3500kg；

﹒转速(最大轮毂速度)：最高3500rpm；

﹒车速：最高时速365km/h；

﹒工作温度范围：-40℃到+60℃；

﹒NVH模型-噪声级别：小于45分贝(A)；

﹒转矩精度：<0.1Nm；

﹒转速精度：小于0.025%；

﹒测试重复性误差：＜0.05%；

2）系统安装和电气要求

﹒系统安装方式：无需土建，整体安装便捷，可移动；

﹒测功机单元通过轴耦合方式和车轮内轮毂连接，一个人操纵即可完；

﹒前置冷却风扇用于车辆散热；

﹒电气要求

SCU(控制单元)：单相，240VAC（8A）或120VAC（16A）；

交流驱动器/电动机：四个电动机，三相+N + PE，380-500VAC，50 / 60Hz，2×380A（最大2×490A）和2×200A（最大2×260A）。

2.DYNA4场景仿真软件

本方案使用DYNA4场景仿真软件，可提供虚拟仿真场景和车辆动力学模型。DYNA4仿真软件通过以太网和主控系统连接；DYNA4提供仿真场景给主控系统，主控系统通过CAN网络将仿真场景的信号提供给车辆；DYNA4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。

DYNA4场景软件支持道路、基础设施及交通等环境的 3D 环境模拟功能等；支持极限工况下的安全测试，包含如碰撞场景或弱势道路参与者的环境仿真等；有效的自动驾驶仿真测试，具有数千次参数可变的自动驾驶试验测试经验；可独立设定且可复用的多环境因素，雨天、下雪、大雾、风等环境模拟；支持 环境，传感器，3D 可视化;支持驾驶员辅助系统和自动驾驶：环境感知（车道检测）、舒适性功能（ACC）、安全系统（AEB、FCW）、联网协同驾驶（Car2x）。

▲图3 DYNA4 场景仿真软件

系统优势

本VIL系统架构设计基于东方中科多年的汽车系统集成测试经验，结合行业领先的测试设备和技术，使该试验台架搭建完成后具备技术上的先进性和很好的扩展性；整车仿真系统作为整个试验台架的主控系统，软硬件均采用模块化设计，通讯和I/O接口都有预留，后续可以很方便的进行系统扩展及升级，比如控制增加的其他测试设备等。

本系统的主要特点如下：

﹒先进性：系统要求高起点、高安全性、高可靠性，兼顾国内外市场需要，具备升级能力，使该系统在相当长的时间内仍能够保持先进地位；

﹒协调性：通过整车仿真系统实现所有测试设备的统一协调管理，便于测试方案实施和数据的统一管理；

﹒智能性：可进行智能驾驶和V2X场景下相应控制器逻辑功能的验证；

﹒灵活性：系统具有充分的可靠性、灵活性及扩展性。不仅能满足后续功能扩展的需求，同时尽可能考虑到法规和行业规范不断提高的要求与变化；

﹒平台化：系统测试设备和开发工具充分考虑平台化的要求，采用模块化设计，方便扩展和移植。

﹒系统结构完整，为交钥匙工程，提供相关工程服务；

﹒可实现自动化测试、并生成测试报告，重复性强；

﹒系统中软硬件设备采用模块化设计，集成度高、扩展性好，便于维修及更换。

关键词:新能源汽车 智能驾驶 测试方案

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来 源：东方中科

编辑：清风

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