沃爾沃汽車公司的動態(tài)駕駛中心定義并改善了最新一 代沃爾沃汽車的駕駛體驗(yàn)。
動態(tài)駕駛中心對汽車的操控特性做出調(diào)整，并定義了各種預(yù)設(shè)，比如基于特定 預(yù)設(shè)，客戶可以在動態(tài)模式和運(yùn)動模式之間快速切換?？諝鈶壹?、電子控制減 震器、車身控制和轉(zhuǎn)向反饋等各項功能都可以進(jìn)行微調(diào)。
沃爾沃汽車公司開發(fā)了多種虛擬測試環(huán)境，用來驗(yàn)證汽車動力學(xué)屬性(如操控穩(wěn) 定性、轉(zhuǎn)向和平順性)和汽車運(yùn)動控制組件(如制動、轉(zhuǎn)向和懸架)。這些虛擬測試 臺融合了軟件在環(huán)(SIL)和硬件在環(huán)(HIL)的元素，而且動態(tài)駕駛仿真器還融合了 駕駛員在環(huán)(DIL)測試。
動態(tài)駕駛仿真器兼具仿真的高效性和安全性，同時帶來能夠感知情緒的駕駛 體驗(yàn)。也就是說，人類駕駛員可以切實(shí)感知相關(guān)模型，而且研究人員也能察覺駕 駛員的主觀感受。
在動態(tài)駕駛仿真器的幫助下，動態(tài)駕駛中心能夠?qū)崿F(xiàn)以下目標(biāo)：
· 在原型車投入生產(chǎn)之前的概念開發(fā)階段對解決方案進(jìn)行測試
· 以安全方式對實(shí)際駕駛情況和駕駛員互動情況進(jìn)行可重復(fù)測試
· 對原本無法測定的指標(biāo)進(jìn)行測量(非常適合多種應(yīng)用場景，例如制定要求和開 發(fā)方法)
· 在不使用原型的情況下調(diào)整底盤特性，例如設(shè)計硬點(diǎn)、減震器和襯套
打破傳統(tǒng)駕駛仿真器的局限性
為了節(jié)約時間，降低成本，并減少道路測試需求，需要結(jié)合仿真器以及真實(shí)的汽 車運(yùn)動控制器(例如轉(zhuǎn)向、制動和懸架控制器)來進(jìn)行測試。
這些改進(jìn)帶來以下益處：
· 增加汽車動力學(xué)測試功能，同時保留主觀測試功能
· 在可控的計算機(jī)輔助工程環(huán)境中為汽車運(yùn)動控制系統(tǒng)校準(zhǔn)提供支持
· 在早期階段為汽車運(yùn)動控制軟件的開發(fā)和驗(yàn)證提供支持
· 幫助研究人員開展探索性測試，擴(kuò)大軟件測試范圍
· 支持對軟件新增功能的持續(xù)集成
公司：
沃爾沃汽車公司，動態(tài)駕駛中心 57334, VOLVO JACOBS VAG PV14 GOTEBORG, 405 31 SWEDEN
行業(yè)：
汽車 — 電氣/電子系統(tǒng)
應(yīng)用領(lǐng)域：
HIL功能性測試系統(tǒng)
作者：
SIMON SCHOUTISSEN
所使用的NI產(chǎn)品：
· PXI機(jī)箱
· 嵌入式控制器
· DAQ多功能I/O
· R系列
· NI-XNET
· SLSC機(jī)箱
· VeriStand
挑戰(zhàn)
沃爾沃汽車需要為動態(tài)駕駛仿真器增加更多功能，將主動 車輛部件和控制系統(tǒng)也囊括在內(nèi)。這將減少現(xiàn)場實(shí)車測試 需求，進(jìn)而降低成本，同時在概念階段獲得更多創(chuàng)新自由， 縮短仿真器的總體開發(fā)時間。
解決方案
通過使用NI PXI硬件和VeriStand集成軟件進(jìn)行實(shí)時測試， 沃爾沃汽車能夠按時集成所有組件，打造高質(zhì)量的解決 方案，并節(jié)省寶貴的現(xiàn)場測試時間。
功能不斷豐富的駕駛模擬器能夠帶來顯著優(yōu)勢，但同時也面臨三大挑戰(zhàn)：
01 需要開發(fā)汽車運(yùn)動控制HIL測試 系 統(tǒng)，并將其集成到現(xiàn)有的虛擬測 試環(huán)境中
02 無論是否具備動態(tài)駕駛仿真器，HIL 測試都無法獨(dú)立運(yùn)行
03 盡管設(shè)備越來越復(fù)雜，測試要求日新 月異，但仍需在較短時間內(nèi)完成汽車 系統(tǒng)的全面驗(yàn)證
滿足嚴(yán)格的系統(tǒng)要求
理想情況下，驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)該由一家 合適的供應(yīng)商所提供的最佳解決方 案組成。而實(shí)際情況是，復(fù)雜的HIL 系統(tǒng)由多家供應(yīng)商提供的不同技術(shù) 組成，涉及多種實(shí)時操作系統(tǒng)，通 信標(biāo)準(zhǔn)、車輛總線和應(yīng)用軟件。沃 爾沃汽車公司需要一個可擴(kuò)展的開 放式平臺，從而避免受制于某一家 供應(yīng)商。
其他要求包括：
· 具備模塊化和靈活性特征，方便將 來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展
· 與現(xiàn)有駕駛仿真器無縫集成
· 獨(dú)立運(yùn)行
· 設(shè)計直觀，經(jīng)濟(jì)高效
· 支持開放標(biāo)準(zhǔn)，能夠集成其他 供應(yīng)商提供的硬件和軟件(例如 FMI、UDP/Ethernet、EtherCAT)
打造理想解決方案，復(fù)雜挑戰(zhàn)迎刃而解
NI提供的解決方案能夠滿足沃爾沃汽車公司的所有要求：
實(shí)時測試執(zhí)行和集成 — 搭載實(shí)時操作系統(tǒng)的PXI Express控制器運(yùn)行VeriStand軟件，可充分利用各種現(xiàn) 成即用功能，包括可配置的數(shù)據(jù)采集和記錄，測試序列排 序和仿真模型集成。
汽車動力學(xué)仿真 — IPG CarMaker軟件與VeriStand一 起運(yùn)行，配合現(xiàn)成的IPG CarMaker硬件，避免構(gòu)建定制 硬件。得益于VeriStand的開放性，添加第三方軟件和硬 件組件變得簡單而高效。
沃爾沃汽車公司的現(xiàn)有設(shè)備需要通過現(xiàn)成的通信通道與 開放式HIL平臺集成，該通道需支持VeriStand和Vector CANoe系統(tǒng)之間的通信?，F(xiàn)成即用的EtherCAT通信與 NI I/O、Beckhoff I/O和Kollmorgen運(yùn)動設(shè)備集成。
一年之后
結(jié)果證明，VeriStand是功能強(qiáng)大、安全可靠的實(shí)時測試 環(huán)境。通過在HIL測試架構(gòu)中使用VeriStand，沃爾沃汽車 公司實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：
與多家供應(yīng)商合作
使用合適的系統(tǒng)完成相應(yīng)工作，復(fù)用現(xiàn)有組件
構(gòu)建面向未來的、靈活自由的模塊化HIL平臺
集成第三方硬件和軟件，例如IPG CarMaker軟件
總體而言，整個系統(tǒng)的設(shè)置非常簡單方便，沃爾沃汽車公司 能夠在資源有限的情況下，以合理的成本按時交付高質(zhì)量 的產(chǎn)品和服務(wù)。
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