[发明专利]一种驾驶员在环汽车主动避撞仿真试验台

说明书

本发明涉及一种驾驶员在环汽车主动避撞仿真试验台，包括：硬件控制系统，包括ESP液压制动子系统和EPS电动助力转向子系统，并按照实际车辆布局；数据采集单元，包括设在硬件控制系统中的多个传感器及数据采集卡；在环仿真控制单元，与所述数据采集单元和硬件控制系统连接，包括显示器、互连的上位机和快速原型控制器，设置有车辆与轮胎模型、驾驶场景模型、主动避撞控制模型等；视景系统，与所述在环仿真控制单元连接，用于产生虚拟的车辆运行环境。与现有技术相比，本发明引入视景系统建立了避撞工况，通过汽车避撞执行系统实现了驾驶员在环主动避撞控制仿真，可用于汽车避撞算法的开发、验证及驾驶员行为的研究，具有较高的可重复性。

技术领域

本发明涉及一种仿真试验台，尤其是涉及一种驾驶员在环汽车主动避撞仿真试验台。

背景技术

随着机器视觉、雷达等传感器技术的进步，主动避撞等汽车安全辅助驾驶技术也得到了快速发展。

专利CN101739857A提出了一种模拟汽车在各种工况下对驾驶员操作响应的人机交互仿真系统。该平台分别在汽车的制动装置、离合器、档位、油门及转向盘上安装传感器，通过数据采集卡收集各传感器信号，将其转换为数字信号送给计算机处理，并通过试听输出系统将车辆状态反馈给驾驶员，形成闭环。该系统易于采集人-车系统对输入的多种输出响应信号，可以提前根据控制策略设计相应工况且仿真环境接近于实际驾驶。但是该系统未能实现与软件的联合仿真，且对硬件依赖较大，不便于修改汽车参数，通用性较差。

专利CN 104614187B提出了一种基于虚拟车辆的真实驾驶循环测试装置。该系统在人-车-路软件平台上选择并配置车辆模型、道路模型，配置完成后运行软件平台，同时采集真实的驾驶员在台架中对虚拟车辆的操作，完成驾驶后将驾驶员的操作信息保存为特定的文件格式并提取驾驶员的特征参数，该系统可以实现整车标定及试验，且车辆道路信息可以实时更新，通用性较强。但是该系统未能实现软件的联合仿真和硬件在环，不能实时对控制算法进行验证与优化。

基于上述研究不足，验证汽车主动避撞控制功能的实车试验危险性较高，且费用昂贵，给实车试验带来了困难；而普通的硬件在环测试系统，由于没有驾驶员的实时参与和反馈，不能全面复现实际人-车-路系统的相互作用特性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种驾驶员在环汽车主动避撞仿真试验台。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种驾驶员在环汽车主动避撞仿真试验台，包括：

硬件控制系统，包括ESP液压制动子系统和EPS电动助力转向子系统，并按照实际车辆布局；

数据采集单元，包括设在硬件控制系统中的多个传感器及数据采集卡；

在环仿真控制单元，分别与所述数据采集单元和硬件控制系统连接，包括显示器、互连的上位机和快速原型控制器，设置有车辆与轮胎模型、驾驶场景模型、主动避撞控制模型和动态转向阻力矩模型；

视景系统，与所述在环仿真控制单元连接，用于产生虚拟的车辆运行环境；

驾驶员根据视景系统的输出画面，通过硬件控制系统输入制动和转向信号，传感器采集数据经数据采集卡输入到在环仿真控制单元中，同时数据结果输出到显示器上。

优选的，所述ESP液压制动子系统包括：X型制动系统的制动管路、制动卡钳、制动主缸、制动踏板、ESP控制模块；所述EPS电动助力转向子系统包括：转向盘、转向柱、转向负载模拟装置、EPS助力电机及EPS控制器。

优选的，所述传感器包括轮缸压力传感器、主缸压力传感器、制动踏板开度传感器、转向盘转角传感器、EPS助力电机转矩传感器和温度传感器。

优选的，所述仿真试验台配置了启动与急停物理按钮、状态指示灯和报警器。