[发明专利]一种智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台及其实验方法

说明书

本发明公开了一种智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台及其实验方法，该实验平台包括虚拟测试模块、数据采集模块以及控制执行模块。数据采集模块包括转角和转矩一体化传感器和压力传感器，控制执行模块包括转向执行机构和制动执行机构。转角和转矩一体化传感器用于检测智能汽车的转向盘转动时的转角和转矩，虚拟测试模块实时监控转角和转矩值，实时决策出下一时刻的期望转角以及转向阻力。压力传感器用于检测智能汽车制动压力，虚拟测试模块实时监控制动压力，实时决策出下一时刻的期望制动压力。本发明无需整车进行实验，实现了在非整车现场实验的条件下进行性能设计，验证和规避系统的失效模式，提升了实验效果。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域的一种实验平台，尤其涉及一种智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台，还涉及一种智能汽车底盘纵横向集成控制实验方法。

背景技术

汽车的转向和制动系统是汽车运动的基础，也是未来智能驾驶的底层核心技术，具有无可替代的作用。智能汽车中，车辆横向控制的目的就是能够有足够稳定的路径跟踪能力以及车道变更能力，并且同时还要保证车上人员乘坐时的舒适性，而智能汽车的纵向控制就是为了使被控车能够跟随实际车速行驶，因此在智能汽车的探究过程中，横纵向研究的有机结合是优化性能的重要基础。

但是，对现有的智能汽车进行横纵方向的制动和转向实验时，需要到实际路况中进行整车实验，实验时间长，成本高，风险大。并且，这样存在对实验器材要求高、实验难度大，难以收集部分实验数据的缺点，难以验证和规避系统的失效模式。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明提供一种智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台及其实验方法，解决了现有的智能汽车需要整车进行实验，进而使得实验系统存在很多失效模式的问题，同时本发明将硬件和软件联合进行仿真测试，实现了在非整车现场实验的条件下进行性能设计，验证和规避系统的失效模式。

本发明采用以下技术方案实现：

一种智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台，其包括：

虚拟测试模块，其用于预设所述智能汽车的虚拟仿真环境，并建立相应的整车模型；

数据采集模块，其用于采集所述智能汽车的转向信息和制动信息，并将所述转向信息和所述制动信息传输至所述虚拟测试模块，以作为所述整车模型的运动信息；以及

控制执行模块，其用于根据所述整车模型的运动信息，调节所述智能汽车转向的角度和制动的压力；

其中，所述数据采集模块包括：

转角和转矩一体化传感器，其用于检测所述智能汽车的转向盘转动时的转角和转矩；所述虚拟测试模块根据所述转角和所述转矩，在所述整车模型中实时决策出所述智能汽车下一时刻的期望转角以及转向阻力；以及

压力传感器，其用于检测所述智能汽车的制动压力；所述虚拟测试模块根据所述制动压力，在所述整车模型中实时决策出下一时刻的期望制动压力；

所述控制执行模块包括：

转向执行机构，其包括助力装置和转向阻力模拟装置；所述助力装置包括路感电机、路感控制器以及转向机器人；所述路感控制器根据所述转矩，驱动路感电机转动以模拟出转向盘转动时受到的路感反馈；转向机器人根据所述期望转角，驱动所述智能汽车的转向盘转动相应的角度；所述转向阻力模拟装置包括前轮转向电机、前轮转向控制器、伺服电机以及伺服电机控制器；所述前轮转向控制器根据所述期望转角，驱动前轮转向电机转动，以带动所述智能汽车的前轮转向，使所述智能汽车完成线控转向；所述伺服电机控制器根据所述转向阻力，驱动伺服电机转动，以向所述智能汽车提供转向阻力的负载扭矩，以模拟所述前轮转向时的真实路面阻力状态；以及

制动执行机构，其包括制动控制器以及制动装置；所述制动装置用于对所述智能汽车制动；所述制动控制器根据所述期望制动压力，调节所述制动装置对所述智能汽车的制动幅度。