一种考虑车载CAN网络的驾驶模拟器

本发明涉及驾驶领域，具体是一种考虑车载can网络的驾驶模拟器。

背景技术：

1、随着汽车智能化的发展以及汽车电控系统的广泛应用。电子电气控制单元开发对驾驶模拟器提出了新的需求。当前驾驶模拟器以机械、液压力学特性的主观评价优化分析为主要应用方向，缺乏实际汽车中信息流的模拟，无法实现和实车一致的测试环境。对电控单元的开发测试局限在算法逻辑层面的验证，无法实现控制单元的稳定性、鲁棒性及异常数据的处理能力的测试验证，增加后期汽车的开发成本和开发周期。在实际车辆中，车载can网络作为各个ecu、传感器之间的信息交互单元是不可或缺的一部分。驾驶模拟器环境建立车载can网络模型才能准确的反映汽车各个组成部分之间的信号连接关系。

2、目前国内外广泛采用将驾驶模拟器用于汽车产品的前期开发阶段，然而从已有的文献资料来看，对于考虑车载can网络的驾驶模拟器还几乎没有。文献《基于双dspace的汽车动力学集成控制快速原型试验》中，建立了单个控制器需求的can模型，但没有建立整个can网络的模型，无法实现can通信负载率的模拟，且控制器的验证环境单一，为简单确定性工况，无法实现控制器在随机道路、随机驾驶习惯下的综合性测试。文献《基于dspace的asr硬件在环仿真平台开发及ecu性能试验》中，同样建立了单个控制器的can通信模型，只实现待测控制器的信息模拟，无法实现完整can网络的模拟。现有公开的专利技术，大都以can网络教学为目的，无法实现车载电控单元的测试。

3、因此，设计一款考虑车载can网络的驾驶模拟器，能够对汽车产品进行更加准确的测试、评价。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种考虑车载can网络的驾驶模拟器，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种考虑车载can网络的驾驶模拟器，包括：

4、驾驶员座舱，用于实现驾驶员操纵信号的采集，获取采集信号，输出至车辆动力学系统；

5、车辆动力学系统，用于接收驾驶员座舱的采集信号，实现汽车动态响应的准确模拟；

6、视景生成系统，用于模拟驾驶员周围的虚拟环境；模拟的虚拟环境内容包括不同视角范围内的图像显示、天气、能见度、路面摩擦系数；

7、视景投射系统，用于将视景生成系统产生的虚拟环境通过动态视频的方式呈现给驾驶员；

8、车载can网络生成设备，用于与待测试电控单元实物之间实现通讯数据转发，从而使整车实现车载电控装置区域性网络控制系统；

9、驾驶员座舱、车辆动力学系统、视景生成系统、车载can网络生成设备分别和交换机连接，通过交换机以太网实现驾驶员座舱、车辆动力学系统、视景生成系统、车载can网络的数据交互，视景生成系统连接视景投射系统。

10、作为本发明再进一步的方案：驾驶员座舱为实车座舱，通过安装角度传感器实现方向盘转角的采集；通过安装拉线位移传感器，实现加速踏板开度、制动踏板开度、中央制动器开度的采集；通过读取挡杆位置，实现挡位的读取；通过读取点火开关位置，实现点火状态的读取。

11、作为本发明再进一步的方案：驾驶员座舱包括数据采集计算机，数据采集计算机与车辆动力学系统的计算机通过交换机以太网电缆相连，实现驾驶员操作传递至车辆动力学系统，车辆动力学系统通过驾驶员的输入，解算出汽车的运动状态。

12、作为本发明再进一步的方案：车载can网络生成设备包括：

13、网络信号接收模块，用于实现网络信号解包、数据接收；

14、网络信号发送模块，用于实现网络信号组包、数据的发送；

15、can dbc文件加载模块，用于实现dbc文件的解析，通过dbc文件的解析，实现数字信号和物理信号的映射；

16、can信息发送模块，用于配置模拟不同的can通信节点，通过配置发送的信息并和数字信号连接，实现数据的发送；

17、can信息接收模块，用于配置接收不同的can id信息，通过配置接收的信息并和数字信号连接，实现数据的接收。

18、作为本发明再进一步的方案：车载can网络生成设备通过板卡ds921和交换机相连，实现车辆动力学系统计算数据的接收以及电控单元数据向车辆动力学系统的发送。

19、作为本发明再进一步的方案：车载can网络生成设备通过板卡ds819和上位机相连，通过上位机可以观测当前运行模型的状态，并可以修改模型参数。

20、作为本发明再进一步的方案：车载can网络生成设备通过板卡ds2211实现can信息的收发，采用两芯屏蔽双绞线进行信号传输，一路为can高，一路为can低。

21、作为本发明再进一步的方案：车载can网络生成设备通过板卡ds2211实现四路can总线模拟，对应汽车的底盘can、动力can、车身can、信息娱乐can。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过建立驾驶模拟器、真实驾驶员和车辆can网络生成设备，三者相结合的测试装置，能够实现在控制算法开发前期阶段，通过驾驶员的随机输入、驾驶情景的随机设置以及道路气候条件的随机设置，可实现控制算法的全面测试，在逻辑功能齐全性、边界条件测试的基础上，实现信号传输不确定性造成的算法可靠性测试，降低算法开发周期、算法测试成本及实现零危险工况测试。

技术特征：

1.一种考虑车载can网络的驾驶模拟器，其特征在于，该考虑车载can网络的驾驶模拟器包括：

2.根据权利要求1所述的考虑车载can网络的驾驶模拟器，其特征在于，驾驶员座舱为实车座舱，通过安装角度传感器实现方向盘转角的采集；通过安装拉线位移传感器，实现加速踏板开度、制动踏板开度、中央制动器开度的采集；通过读取挡杆位置，实现挡位的读取；通过读取点火开关位置，实现点火状态的读取。

3.根据权利要求1所述的考虑车载can网络的驾驶模拟器，其特征在于，驾驶员座舱包括数据采集计算机，数据采集计算机与车辆动力学系统的计算机通过交换机以太网电缆相连，实现驾驶员操作传递至车辆动力学系统，车辆动力学系统通过驾驶员的输入，解算出汽车的运动状态。

4.根据权利要求1所述的考虑车载can网络的驾驶模拟器，其特征在于，车载can网络生成设备包括：

5.根据权利要求1或4所述的考虑车载can网络的驾驶模拟器，其特征在于，车载can网络生成设备通过板卡ds921和交换机相连，实现车辆动力学系统计算数据的接收以及电控单元数据向车辆动力学系统的发送。

6.根据权利要求1或4所述的考虑车载can网络的驾驶模拟器，其特征在于，车载can网络生成设备通过板卡ds819和上位机相连，通过上位机可以观测当前运行模型的状态，并可以修改模型参数。

7.根据权利要求1或4所述的考虑车载can网络的驾驶模拟器，其特征在于，车载can网络生成设备通过板卡ds2211实现can信息的收发，采用两芯屏蔽双绞线进行信号传输，一路为can高，一路为can低。

8.根据权利要求1或4所述的考虑车载can网络的驾驶模拟器，其特征在于，车载can网络生成设备通过板卡ds2211实现四路can总线模拟，对应汽车的底盘can、动力can、车身can、信息娱乐can。

技术总结本发明公开了一种考虑车载CAN网络的驾驶模拟器，涉及驾驶领域，该考虑车载CAN网络的驾驶模拟器包括：驾驶员座舱车辆动力学系统、视景生成系统、视景投射系统、车载CAN网络生成设备；与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过建立驾驶模拟器、真实驾驶员和车辆CAN网络生成设备，三者相结合的测试装置，能够实现在控制算法开发前期阶段，通过驾驶员的随机输入、驾驶情景的随机设置以及道路气候条件的随机设置，可实现控制算法的全面测试，在逻辑功能齐全性、边界条件测试的基础上，实现信号传输不确定性造成的算法可靠性测试，降低算法开发周期、算法测试成本及实现零危险工况测试。技术研发人员：段春光,郑玲玲,郭学立,管欣,詹军,杨得军受保护的技术使用者：吉林大学技术研发日：技术公布日：2024/9/9