基于VTS的智能车灯的HIL仿真测试平台及方法与流程

基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台及方法
技术领域
1.本发明涉及仿真测试技术领域，具体是基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台及方法。


背景技术：

2.目前对智能车灯的前大灯控制模块的现有专利主要集中在真实控制器的闭环实现以及真实测试，如现代摩比斯株式会社发表的“前照灯控制装置和方法”中发明了一种前照灯控制装置和方法，主要用于控制行车道的障碍物部分中的前照灯的光来防止对面车辆的眩光和对驾驶员的眩目的闭环控制。重庆长安汽车股份有限公司发表的“一种前照灯控制方法、系统及计算机可读存储介质”中主要描述了通过车门开闭角度实时调整前照灯的照射角度的技术，并且提出了解决无法在车门开启时，自动控制前照灯变换照射角度的问题。陕汽集团商用车有限公司所发表的“便携式前照灯灯光功能检测设备”中描述了对灯光的一键式近、远、雾灯、日行、位置、转向灯光功能自动检测或者手动式近、远、雾灯、日行、位置、转向灯光功能单项检测的便携设备。
3.现有技术对智能车灯控制器的虚拟仿真检测尚处于空缺状态。因此，针对以上现状，迫切需要提供基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台及方法，以克服当前实际应用中的不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台及方法，旨在解决上述背景技术中的问题。
5.本发明是这样实现的，基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，包括：hil机柜；用于放置智能车灯控制器模块的置物抽屉模块，所述置物抽屉模块设置于hil机柜内；设置于hil机柜内的vtd图形工作站模块、vts模块、网络交换机模块以及上位机，所述vtd图形工作站模块用于vtd虚拟场景仿真平台的运行，为智能车灯控制器输出仿真画面，实现复杂交通环境视景建模，在vtd虚拟场景仿真平台中搭建adas功能，vts模块用于实时仿真模型的运行，实现与上位机的数据交互、在线调参以及监控，对智能车灯控制器所需的信号进行输入与输出的控制；以及设置于hil机柜内的供电模块。
6.作为本发明进一步的方案：所述上位机内具有canoe、dyna4以及vteststudio。
7.作为本发明进一步的方案：所述vts模块是基于vector的实时仿真系统，且vts模块包括板卡机箱、实时处理模块、通讯模块以及io板卡模块；所述实时处理器模块用于执行上位机中canoe下达的实时测试与仿真任务。
8.作为本发明进一步的方案：所述通讯模块为实时can通讯。
9.作为本发明进一步的方案：所述供电模块包括交流电源管理模块和程控电源模块。
10.作为本发明进一步的方案：所述置物抽屉模块为抽拉结构，且置物抽屉模块内部具有可调节的端子台固定结构。
11.基于vts的智能车灯的hil仿真测试方法，采用上述的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，该方法包括如下步骤：步骤1：vtd虚拟仿真平台通过采集卡将camera采集到的第一帧画面传输给vts模块；步骤2：vts模块接收到画面后，将当前画面传输给智能车灯控制器；步骤3：智能车灯控制器接收vtd虚拟仿真平台中生成的画面，并对当前场景进行分析，判断是否调节车灯的工作状态，并根据分析结果，智能车灯控制器将车灯的控制指令发送给上位机；步骤4：在上位机中以canoe为控制中枢，使用dyna4对车辆的运动姿态进行仿真，通过dyna4计算出的车辆姿态并传输到vtd虚拟仿真平台中；步骤5：vtd虚拟仿真平台接收dyna4输出的车辆姿态数据，并在场景中更新智能车灯控制器输出的指令，以反映车辆前车灯的状态，并生成下一帧的camera画面；步骤6：通过vteststudio实现上述动作的自动化测试，从而实现对智能车灯控制器的高效测试。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果：1、成本效益：基于vts的智能车灯控制器的hil仿真解决方案相对于真实测试来说，具有更低的成本；真实测试智能车灯控制器需要购买实际硬件设备和测试设备，以及搭建相应的测试环境，成本较高；而基于vts的虚拟仿真的hil测试智能车灯控制器可以使用真实控制器硬件在仿真环境中运行，大大降低了研发成本以及测试成本；2、时间效率：基于vts虚拟仿真的hil测试智能车灯控制器可以显著缩短测试周期；真实测试智能车灯控制器可能需要等待合适的测试条件、收集大量数据、进行分析和报告等步骤，时间消耗较大；而基于vts的虚拟仿真的hil测试可以在较短的时间内模拟出各种场景和情况，快速评估智能车灯控制器性能，并进行快速优化；3、灵活性和可重复性：基于vts的hil测试智能车灯控制器解决方案具有更高的灵活性和可重复性；在真实测试中，很难完全控制测试条件，例如天气、环境变化等；而基于vts虚拟仿真的hil测试可以灵活地调整各种参数，模拟各种场景和情况，确保测试的可控性和可重复性，并且测试结果具有更好的可信度；4、安全性：真实测试智能车灯控制器会涉及到车辆的操作和测试，存在一定的安全风险；通过使用基于vts虚拟仿真的hil测试，可以在不引发风险的情况下进行各种复杂和危险的测试，确保测试人员和设备的安全；5、创新和设计优化：基于vts的hil测试智能车灯控制器可以为创新和设计优化提供更大的空间；通过在虚拟环境中进行测试，可以更快速地尝试不同的控制策略和参数设置，评估其效果，并进行迭代和优化，以实现更好的控制器性能和质量。
附图说明
13.图1为本发明实施例的结构示意图；图2为本发明实施例的工作流程图。
实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
15.请参阅图1和图2，本发明实施例提供的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，所述基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台包括：hil机柜；用于放置智能车灯控制器模块的置物抽屉模块，所述置物抽屉模块设置于hil机柜内，置物抽屉模块为抽拉结构，可以是抽屉，抽屉内部具有可调节的端子台固定结构，可以使智能车灯控制器稳定的固定在抽屉中，增强连接线的稳定性的同时让更换智能车灯控制器操作更加便捷；设置于hil机柜内的vtd图形工作站模块、vts模块、网络交换机模块以及上位机；所述vtd图形工作站模块用于vtd虚拟场景仿真平台的运行，操作系统为ubuntu系统，搭建可以运行vtd的工作环境，为智能车灯控制器输出仿真画面，可以实现复杂交通环境视景建模，以及模拟晴天、雨天和雪天等天气，并且可以在vtd虚拟场景仿真平台中搭建adas功能，如自适应巡航、自动紧急制动、前后方向碰撞预警和车道保持等功能；所述上位机内具有canoe（试验管理平台）、dyna4（动力学软件）以及vteststudio（自动化测试）；所述vts模块是基于vector的实时仿真系统，其中包括板卡机箱、实时处理模块、通讯模块以及io板卡模块，保证实时仿真模型的运行，实现与上位机的数据交互、在线调参以及监控，对控制器所需的信号进行输入与输出的控制，vts模块中的实时处理器模块，主要负责执行上位机中canoe下达的实时测试与仿真任务，实时处理器系统与上位机之间采用ethernet进行通信，vts模块中的通讯模块为实时can通讯，可以实现高性能通讯以及低延迟的特性；网络交换机模块为hil机柜提供了更多的连接端口，方便对vtd图形工作站模块、上位机和vts模块等硬件设备的通讯；设置于hil机柜内的供电模块；具体的，所述供电模块包括交流电源管理模块和程控电源模块，交流电源管理模块用于hil机柜的整体供电，在控制电源的通断的同时，兼有过流保护以及紧急制动功能，能够防护由于断电与短路对设备造成的伤害，本测试平台使用220v/10a插头，保证hil机柜的整体功率；程控电源模块用于hil机柜中vts模块的供电，程控电源模块可以根据需求进行电源输出的调整，本测试平台的程控电源模块接收220v的电压，对vts模块输出12v的供电，以模拟车载电压环境。
16.在本发明的实施例中，基于vt system系统（德国vector汽车电子公司的解决方案，简称“vts”）作为hil（hardware in the loop）实时仿真系统，将真实的智能车灯控制器接入hil机柜中，使用vtd（virtual test drive）虚拟场景仿真平台对智能车灯控制器进行视频注入，从而实现对智能车灯控制器在各种复杂场景下的性能测试，本发明的仿真测试方案可以在实车测试前全面的测试智能车灯控制器，加快控制器的研发进度，并且可以基于vtd虚拟场景仿真工具对晴、雨以及雪等天气下的各类路况下的智能车灯控制器进行全面的测试。
17.基于vts的智能车灯的hil仿真测试方法，采用上述的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，该方法包括如下步骤：步骤1：vtd虚拟仿真平台通过采集卡将camera采集到的第一帧画面传输给vts模块；此步骤涉及将实际场景中摄像头采集的画面传输到vts模块中，以便进行后续的仿真测试和分析；步骤2：vts模块接收到画面后，将当前画面传输给智能车灯控制器；此步骤是将采集到的画面传输给智能车灯控制器，以供其进行分析和判断；步骤3：智能车灯控制器接收vtd虚拟仿真平台中生成的画面，并对当前场景进行分析，判断是否需要对车辆的前大灯进行操控，判断是否激活远光adb、光毯试宽、天气投影、行人交互以及驾驶辅助图标等智能功能，并根据分析结果，智能车灯控制器将车灯的控制指令发送给上位机；步骤4：在上位机中以canoe为控制中枢，使用dyna4对车辆的运动姿态进行仿真，通过dyna4计算出的车辆姿态并传输到vtd虚拟仿真平台中；此步骤涉及对车辆运动姿态的仿真和计算；步骤5：vtd虚拟仿真平台接收dyna4输出的车辆姿态数据，并在场景中更新智能车灯控制器输出的指令，以反映车辆前车灯的状态，并生成下一帧的camera画面；步骤6：通过vteststudio实现上述动作的自动化测试，从而实现对智能车灯控制器的高效测试；vteststudio管理系统可用于自动化测试的管理和控制，确保测试的高效性和准确性。
18.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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，其特征在于，包括：hil机柜；用于放置智能车灯控制器模块的置物抽屉模块，所述置物抽屉模块设置于hil机柜内；设置于hil机柜内的vtd图形工作站模块、vts模块、网络交换机模块以及上位机，所述vtd图形工作站模块用于vtd虚拟场景仿真平台的运行，为智能车灯控制器输出仿真画面，实现复杂交通环境视景建模，在vtd虚拟场景仿真平台中搭建adas功能，vts模块用于实时仿真模型的运行，实现与上位机的数据交互、在线调参以及监控，对智能车灯控制器所需的信号进行输入与输出的控制；以及设置于hil机柜内的供电模块。2.根据权利要求1所述的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，其特征在于，所述上位机内具有canoe、dyna4以及vteststudio。3.根据权利要求1所述的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，其特征在于，所述vts模块是基于vector的实时仿真系统，且vts模块包括板卡机箱、实时处理模块、通讯模块以及io板卡模块；所述实时处理器模块用于执行上位机中canoe下达的实时测试与仿真任务。4.根据权利要求3所述的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，其特征在于，所述通讯模块为实时can通讯。5.根据权利要求1所述的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，其特征在于，所述供电模块包括交流电源管理模块和程控电源模块。6.根据权利要求1所述的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，其特征在于，所述置物抽屉模块为抽拉结构，且置物抽屉模块内部具有可调节的端子台固定结构。7.基于vts的智能车灯的hil仿真测试方法，采用权利要求2～6中任一项权利要求所述的基于vts的智能车灯的hil仿真测试平台，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：vtd虚拟仿真平台通过采集卡将camera采集到的第一帧画面传输给vts模块；步骤2：vts模块接收到画面后，将当前画面传输给智能车灯控制器；步骤3：智能车灯控制器接收vtd虚拟仿真平台中生成的画面，并对当前场景进行分析，判断是否调节车灯的工作状态，并根据分析结果，智能车灯控制器将车灯的控制指令发送给上位机；步骤4：在上位机中以canoe为控制中枢，使用dyna4对车辆的运动姿态进行仿真，通过dyna4计算出的车辆姿态并传输到vtd虚拟仿真平台中；步骤5：vtd虚拟仿真平台接收dyna4输出的车辆姿态数据，并在场景中更新智能车灯控制器输出的指令，以反映车辆前车灯的状态，并生成下一帧的camera画面；步骤6：通过vteststudio实现上述动作的自动化测试，从而实现对智能车灯控制器的高效测试。

技术总结
本发明适用于仿真测试技术领域，提供了基于VTS的智能车灯的HIL仿真测试平台及方法，基于VTS的智能车灯的HIL仿真测试平台包括：HIL机柜；用于放置智能车灯控制器模块的置物抽屉模块，所述置物抽屉模块设置于HIL机柜内；设置于HIL机柜内的VTD图形工作站模块、VTS模块、网络交换机模块以及上位机，所述VTD图形工作站模块用于VTD虚拟场景仿真平台的运行，为智能车灯控制器输出仿真画面，实现复杂交通环境视景建模，在VTD虚拟场景仿真平台中搭建ADAS功能，VTS模块用于实时仿真模型的运行；以及设置于HIL机柜内的供电模块，本发明弥补了现有技术对智能车灯控制器的虚拟仿真检测的空缺。术对智能车灯控制器的虚拟仿真检测的空缺。术对智能车灯控制器的虚拟仿真检测的空缺。


技术研发人员：朱芮锋 赵旭娜 王跃凯 贾译雄
受保护的技术使用者：沈阳东信创智科技有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/16