一种用于主动安全的智能汽车仿真平台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于主动安全的智能汽车仿真平台，属于车辆仿真技术领域。本发明的用于主动安全的智能汽车仿真平台采用第一接口工具链条、第二接口工具链条和第三接口工具链条中的任一种支持PC上位机程序与车辆运动模型进行联合仿真，第一种接口工具链条的硬件部分采用CAN卡设备和CAN?串口转换设备，通过这两种设备实现PC上位机程序与车辆运动模型之间的信息交互，第二种接口工具链条和第三种接口工具链条的硬件部分采用CANoe设备，通过CANoe设备实现PC上位机程序与车辆运动模型间的信息交互。本发明包括上述任何一种接口工具链条的汽车仿真平台解决了上位机程序与车辆运动模型之间联合仿真接口的问题，实现了上位机与车辆运动模型仿真过程中的信息交互。
【专利说明】
一种用于主动安全的智能汽车仿真平台
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于主动安全的智能汽车仿真平台，属于车辆仿真技术领域。
【背景技术】
[0002]随着汽车各系统电子控制技术的发展，针对汽车主动安全以及更进一步的智能汽车的研究日渐展开和深入。这些研究由于与汽车的运动直接相关，直接通过实验进行研究不但受到诸多条件的限制，例如某些车辆运动场景难以复制或复制场景代价高昂，而且周期漫长，需要诸多实现条件，非常不利于研究的推进，甚至可能使一些研究无法进行。所以，建立作为研究条件基础的仿真平台非常必要。
[0003]目前，针对主动安全或智能汽车的研究，人们也陆续建立了一些仿真平台，其中包含较为完整的软硬件工具链条。目前的工具及实现方法中，针对控制策略模型与车辆模型的联合仿真，以及下位机程序与车辆模型的联合仿真，有许多可用的工具以及成熟的实现方法。但是，目前的主动安全以及智能汽车研究中，由于大量用到各种数据量庞大的传感器，例如视频处理、激光雷达等，下位机不能满足要求，常常需要使用上位机进行控制策略研究及编程。而目前并没有有关上位机程序与车辆运动模型进行联合仿真的接口工具及其实现方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于主动安全的智能汽车仿真平台，以解决上位机程序与车辆运动模型之间联合仿真接口的问题。
[0005]本发明为解决上述技术问题而提供一种用于主动安全的智能汽车仿真平台，该仿真平台包括以下三种针对PC上位机程序与车辆运动模型联合仿真的接口工具链条中的任意一种，
[0006]第一种接口工具链条的硬件部分包括CAN卡和CAN-串口转换设备，PC上位机程序与CAN卡进行通信，由CAN卡将PC上位机程序以CAN报文形式发来的信息以CAN通信的方式发送给CAN-串口转换设备，并由CAN-串口转换设备将信息以串口通信的方式发送给车辆运动模型，同时将车辆运动模型反馈的信息以串口通信的方式发送给CAN-串口转换设备，由CAN-串口转换设备将信息以CAN通信的方式发送给CAN卡，并由CAN卡将信息以CAN报文形式发送给PC上位机程序；
[0007]第二种接口工具链条的硬件部分包括CANoe设备，PC上位机程序与CANoe设备进行通信，由CANoe设备将PC上位机程序以CAN报文形式发来的信息以串口通信的方式发送给车辆运动模型，同时将车辆运动模型反馈的信息以串口通信的方式发送给CANoe设备，由CANoe设备将信息以CAN报文形式发送给PC上位机程序；
[0008]第三种接口工具链条的硬件部分包括CANoe设备，PC上位机程序与CANoe设备进行通信，由CANoe设备将PC上位机程序以CAN报文形式发来的信息以CAN通信的方式发送给车辆运动模型，同时将车辆运动模型反馈的信息以CAN通信的方式发送给CANoe设备，由CANoe设备将信息以CAN报文形式发送给PC上位机程序。
[0009]所述的车辆运动模型为Simulink模型，或TruckSim/CarSim模型，或Simulink与TruckSim/CarSim 混合的模型。
[0010]所述的第一种接口工具链条和第二种接口工具链条均采用Simulink的Instrument Control Toolbox模块中的串口通信模块实现车辆运动模型与CAN-串口转换设备或CANoe之间的串口通信。
[0011 ] 所述的第三种接口工具链条采用Simulink的Vehicle Network Toolbox模块中的CAN Communicat1n组实现CANoe设备与车辆运动模型之间的CAN通信。
[0012]所述的车辆运动模型运行在PC或工业PC上，MATLAB/Simul ink环境下。
[0013]本发明的有益效果是:本发明的用于主动安全的智能汽车仿真平台采用第一接口工具链条、第二接口工具链条和第三接口工具链条中的任一种作为工具链条支持PC上位机程序与车辆运动模型进行联合仿真，第一种接口工具链条的硬件部分采用CAN卡设备和CAN-串口转换设备，通过这两种设备实现PC上位机程序与车辆运动模型之间的信息交互，第二种接口工具链条和第三种接口工具链条的硬件部分采用CANoe设备，通过CANoe设备实现PC上位机程序与车辆运动模型间的信息交互。本发明包括上述任何一种接口工具链条的汽车仿真平台解决了上位机程序与车辆运动模型之间联合仿真的接口的问题，实现了上位机与车辆运动模型仿真过程中的信息交互。
【附图说明】
[0014]图Ι-a是第一种接口工具链条的硬件原理图；
[0015]图Ι-b是第二种接口工具链条的硬件原理图；
[0016]图Ι-c是第三种接口工具链条的硬件原理图；
[0017]图2是第一种接口工具链条和第二种接口工具链条的CAN转串口示意图；
[0018]图3是第三种接口工具链条的CANoe方案图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0020]本发明的用于主动安全的智能汽车仿真平台包括以下三种针对PC上位机程序与车辆运动模型联合仿真的接口工具链条中的任意一种。这三种接口工具链条具有同等效果，主动安全的智能汽车仿真平台可根据需要进行选择。
[0021]第一种接口工具链条的硬件部分如图Ι-a所示，包括CAN卡设备和CAN-串口转换设备，CAN卡设备与PCl通信连接，PCl上运行有上位机程序，CAN卡设备与CAN-串口转换设备通信连接，CAN-串口转换设备与PC2连接，PC2上装载有车辆运动模型。车辆运动模型是Simul ink模型，其可以是使用Simul ink原有模块建立的模型，也可以是使用TruckSim/CarSim建立并封装为Simulink模块的模型，也可以是由TruckSim/CarSim封装的Simulink模块与Simulink原有模块混合建立的模型。建好之后的车辆运动模型运行在PC或工业PC上，MATLAB/Simul ink环境下，第一种接口 工具链条米用Simul ink的 Instrument ControlToolbox模块中的串口通信模块实现车辆运动模型与CAN-串口转换设备之间的串口通信，如图2所示。
[0022]第一种接口工具链条的具体工作过程如下:
[0023]I)运行在PCl上的程序与CAN卡通信，向CAN卡发送报文；
[0024]2) CAN卡将信息发送给CAN-串口转换设备；
[0025]3)CAN_串口转换设备将信息以串口通信的方式发送给PC2;
[0026]4)PC2上Simulink的串口通信模块中的接收模块接收信息，并将其传递给车辆模型；
[0027]5)车辆模型将需要反馈的信息传递给Simulink的串口通信模块中的发送模块；
[0028]6)发送模块以串口通信的方式将信息发送给CAN-串口转换设备；
[0029]7)CAN_串口转换设备将信息转换为CAN信息后发送给CAN卡；
[0030 ] 8) CAN卡将信息以CAN报文形式发送给PCl上的程序；
[0031]9)程序运行，求出新的需要发送的信息。
[0032]第二种接口工具链条的硬件部分如图Ι-b所示，包括CANoe设备，CANoe设备与PCl之间通过CAN通信连接，PCl上运行有上位机程序，CANoe设备与PC2之间通过串口通信连接，PC2上装载有车辆运动模型。车辆运动模型是Simulink模型，其可以是使用Simulink原有模块建立的模型，也可以是使用TruckSim/CarSim建立并封装为Simulink模块的模型，也可以是由TruckSim/CarSim封装的Simul ink模块与Simul ink原有模块混合建立的模型。建好之后的车辆运动模型运行在PC或工业PC上，MATLAB/Simul ink环境下，第二种接口工具链条采用Simulink的Instrument Control Toolbox模块中的串口通信模块实现车辆运动模型与CANoe设备之间的串口通信，如图2所示。
[0033]第二种接口工具链条的具体工作过程如下:
[0034]I)运行在PCl上的程序与CAN卡通信，向CANoe设备发送报文；
[0035]2)CANoe设备将信息以串口通信的方式发送给PC2;
[0036]3)PC2上Simulink的串口通信模块中的接收模块接收信息，并将其传递给车辆模型。
[0037]4)车辆模型将需要反馈的信息传递给Simulink的串口通信模块中的发送模块。
[0038]5)发送模块以串口通信的方式将信息发送给CANoe设备。
[0039]6)CANoe设备将信息以CAN报文形式发送给PCl上的程序。
[0040]7)程序运行，求出新的需要发送的信息。
[0041 ] 第三种接口工具链条的硬件部分如图Ι-c所示，包括CANoe设备，CANoe设备与PCl之间通过CAN通信连接，PCl上运行有上位机程序，CANoe设备与PC2之间通过CAN通信连接，PC2上装载有车辆运动模型。车辆运动模型是Simulink模型，其可以是使用Simulink原有模块建立的模型，也可以是使用TruckSim/CarSim建立并封装为Simulink模块的模型，也可以是由TruckSim/CarSim封装的Simul ink模块与Simul ink原有模块混合建立的模型。建好之后的车辆运动模型运行在PC或工业PC上，MATLAB/Simul ink环境下，第三种接口工具链条采用Simulink的Vehicle Network Toolbox模块中的CANCommunicat1n组实现CANoe设备与车辆运动模型(PC2)之间的CAN通信，如图3所示。
[0042]第三种接口工具链条的具体工作过程如下:
[0043]I)运行在PCl上的程序与CAN卡通信，向CANoe设备发送报文；
[0044]2)CANoe设备将信息以CAN通信的方式发送给PC2;
[0045]3)PC2上Simulink的Vehicle Network Toolbox模块之中的CANCommunicat1n组，并将其传递给车辆模型；
[0046]4)车辆模型将需要反馈的信息传递给Simul ink的CAN Communi cat 1n组中的CANSend模块；
[0047]5)Send模块以CAN通信的方式将信息发送给CANoe设备；
[0048]6)CANoe设备将信息以CAN报文形式发送给PCl上的程序；
[0049]7)程序运行，求出新的需要发送的信息。
[0050]本发明包括上述任何一种接口工具链条的汽车仿真平台解决了上位机程序与车辆运动模型之间联合仿真接口的问题，实现了上位机与车辆运动模型仿真过程中的信息交互，解决了使用上位机进行控制策略研究及编程的过程中，作为研究条件基础的仿真平台的建立问题。
【主权项】
1.一种用于主动安全的智能汽车仿真平台，其特征在于，该仿真平台包括以下三种针对PC上位机程序与车辆运动模型联合仿真的接口工具链条中的任意一种， 第一种接口工具链条的硬件部分包括CAN卡和CAN-串口转换设备，PC上位机程序与CAN卡进行通信，由CAN卡将PC上位机程序以CAN报文形式发来的信息以CAN通信的方式发送给CAN-串口转换设备，并由CAN-串口转换设备将信息以串口通信的方式发送给车辆运动模型，同时将车辆运动模型反馈的信息以串口通信的方式发送给CAN-串口转换设备，由CAN-串口转换设备将信息以CAN通信的方式发送给CAN卡，并由CAN卡将信息以CAN报文形式发送给PC上位机程序； 第二种接口工具链条的硬件部分包括CANoe设备，PC上位机程序与CANoe设备进行通信，由CANoe设备将PC上位机程序以CAN报文形式发来的信息以串口通信的方式发送给车辆运动模型，同时将车辆运动模型反馈的信息以串口通信的方式发送给CANoe设备，由CANoe设备将信息以CAN报文形式发送给PC上位机程序； 第三种接口工具链条的硬件部分包括CANoe设备，PC上位机程序与CANoe设备进行通信，由CANoe设备将PC上位机程序以CAN报文形式发来的信息以CAN通信的方式发送给车辆运动模型，同时将车辆运动模型反馈的信息以CAN通信的方式发送给CANoe设备，由CANoe设备将信息以CAN报文形式发送给PC上位机程序。2.根据权利要求1所述的用于主动安全的智能汽车仿真平台，其特征在于，所述的车辆运动模型为Simul ink模型，或TruckSim/CarSim模型，或Simul ink与TruckSim/CarSim混合的模型。3.根据权利要求1所述的用于主动安全的智能汽车仿真平台，其特征在于，所述的第一种接口工具链条和第二种接口工具链条均采用Simulink的Instrument Control Toolbox模块中的串口通信模块实现车辆运动模型与CAN-串口转换设备或CANoe之间的串口通信。4.根据权利要求1所述的用于主动安全的智能汽车仿真平台，其特征在于，所述的第三种接口工具链条米用Simulink的Vehicle Network Toolbox模块中的CAN Communicat1n组实现CANoe设备与车辆运动模型之间的CAN通信。5.根据权利要求2所述的用于主动安全的智能汽车仿真平台，其特征在于，所述的车辆运动模型运行在PC或工业PC上，MATLAB/Simul ink环境下。
【文档编号】G05B17/02GK106054671SQ201610572897
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】李珺, 刘洋
【申请人】郑州宇通客车股份有限公司