面向教学科研的智能车设计及实践实验室

概述

       如何根据书本上车辆构造基础具象化一台车辆？如何根据书本上车辆动力学公式具象化到车辆表现？如何根据书本上控制工程具象化到车辆的横纵向控制？……

       在汽车行业更加注重岗位技能与创新性思维的大背景下，高校教育/科研需要更加注重相关技能的培养。经纬恒润根据高校及科研机构当前缺少实践内容支撑，技术与主流技术不匹配等痛点，推出智能车设计与实践实验室方案。实验室围绕“V”模式展开，涵盖汽车控制器开发、硬件在环仿真测试、车辆模型及场景仿真、实车在环仿真测试、线控底盘车辆改制与测试等内容展开，并支持根据不同教学/科研内容进行实验室规划。
 

图1 整车厂完整的整车电子电气测试实验室

 

方案组成

       经纬恒润面向智能车设计和实践的实验室方案主要组成内容如下：

• 实现车辆“正向设计”实现“V”流程中开发与测试两大环节的闭环，覆盖：

       — 整车设计及EE架构开发

       — 车载控制器开发

       — 线控底盘开发与集成

       — 虚拟仿真（MIL、HIL）测试

       — 整车（线控底盘车）在环测试

• 整车设计及EE架构开发：遵循整车厂整车开发流程，开发车辆结构（线控底盘车）和电子电气架构
• 控制器：以量产车规级控制器为基础，支持新能源三电（VCU/BMS/MCU）、底盘域控、智能驾驶域控、车身域控等多个域
• 车辆动力学及场景建模工具：功能丰富，集成车辆动力学、场景仿真、传感器仿真为一体的综合性工具，简单友好的界面，更加适配中国使用习惯
• 硬件在环仿真测试设备：与企业同平台，同配置，同品质，灵活的license授权方式，满足不同科研及教学需求
• 实车在环仿真测试设备：“功能”测试到“性能”测试，充分理解并学习实车工作情况以及不同工况下的车辆控制逻辑和控制效果
• 线控底盘：提供控制器测试的实车“载体”，可以加装传感器，智驾控制器等进行智能驾驶领域研究，可以加装数据采集系统进行实际校园道路等的真实场景数据采集

 

图2 高校智能车设计及实践实验室方案
 

方案特点

• 模块化设计，将实验室分为多个功能区域，每个区域有特定功能和用途以完成不同阶段 的科研及教学内容
• 开放式布局，各功能区域智检相互连接，方便各阶段工作成果的转移以及不同阶段相关人员的交流与合作
• 实验室建设内容可根据实际院校教学/科研需求展开或者分阶段展开，支持扩展其他功能区域
• 符合企业开发模式，可以做到学以致用，所学即所用，毕业即就业

 

配套课程方案

       实验室建成后，用于支撑教学及科研任务，具体可支撑教学课程规划如下：

实验室内容	可支撑教学任务内容
EE架构开发软件	1）EE功能架构设计流程 2）网络拓扑设计方案 3）Function list设计方法 4）功能分配设计及方案 5）子系统设计方法 6）EE架构开发软件实践应用
EE网络通信设计软件	1）网络通信设计方法 2）网络报文打包及ID分配原则 3）网络DBC数据设计方法 4）网络通信工具的应用
AutoSAR CP开发	1）AUTOSAR CP软件架构 2）各BSW模块功能 3）AUTOSAR CP开发流程 4）AUTOSAR CP工具链使用
AutoSAR AP开发	1）AUTOSAR AP软件架构 2）各ARA基础模块功能 3）AUTOSAR AP开发流程 4）AUTOSAR AP工具链使用
基于模型设计的应用软件开发方法	1）matlab/simulink工具介绍及MBD开发基础 2）应用软件开发流程 3）建模规范介绍 4）应用软件架构设计 5）结合具体的软件开发需求Demo讲解应用软件开发过程 6）应用软件单元测试基础 7）结合具体的Demo讲解应用软件单元测试过程 8）代码自动生成 9）应用软件功能调试和标定
测试实验室—智能驾驶HIL	1）智能驾驶HIL工作原理 2）智能驾驶HIL硬件组成及信号流 3）HIL基础软件操作 4）复杂多体车辆动力模型学习 5）场景引擎工作原理学习 6）智能驾驶传感器原理学习 7）智能驾驶常见感知定位算法学习 8）智能驾驶域控功能规范解读 9）智能驾驶相关法规学习 10）智能驾驶域控与HIL的开环调试方法 11）智能驾驶域控与HIL的闭环调试流程和方法 12）测试理论 13）OpenX 标准体系学习 14）静态场景搭建方法学习 15）动态场景搭建方法 16）动态场景调试 17）自动化测试过程策划 18）自动化测试用例脚本搭建 19）自动化测试脚本调试 20）自动化测试脚本执行报告生成、报告分析
测试实验室—网联HIL	1）智能驾驶HIL工作原理 2）智能驾驶HIL硬件组成及信号流 3）V2X标准解读 4）TBOX功能规范解读 5）TBOX与HIL的开环调试方法 6）TBOX与HIL的闭环调试方法 7）静态场景搭建方法学习 8）动态场景搭建方法 9）动态场景调试 10）自动化测试过程策划 11）自动化测试用例脚本搭建 12）自动化测试脚本调试 13）自动化测试脚本执行报告生成、报告分析
测试实验室—VCU HIL	1）VCU HIL原理 2）VCU HIL硬件组成及信号流 3）VCU HIL硬件原理 4）VCU HIL软件操作 5）车辆纵向动力学原理学习 6）VCU功能规范解读 7）VCU 与HIL的开环调试方法 8）VCU 与HIL的闭环调试流程和方法 9）测试理论 10）自动化测试过程策划 11）自动化测试用例脚本搭建 12）自动化测试脚本调试 13）自动化测试脚本执行报告生成、报告分析

预期收益

• 构建与整车厂同步的智能车开发能力，覆盖整车设计、EE架构开发、车载控制器开发、线控底盘开发、仿真测试、整车在环测试能力
• 以智能车开发和测试能力为基础，为智能网联、新能源、车辆工程等学科提供教学与实践平台
• 通过实践平台培养学生的符合企业需求的车辆电子电气、智能化、电动化的开发与测试能力，与企业需求匹配
• 打通学校与企业之间的技术与信息差，更好地实现工业领域与学术领域的知识衔接
• 掌握相关工具链、支持研究生课题开发、本科/职业教育 ECU 电气原理认知与实操、为各类大赛或者竞赛提供支撑平台
• 书本知识具象化，原理认知可视化，仿真测试简易化
• 支持复合型人才培养，服务社会发展
• 打造先进的实验室平台，提升高校科研水平和社会影响力，推动高校科研发展

 

       经纬恒润面向教学科研的智能车设计与实践实验室解决方案，以提升高校车辆方向教学/科研水平为目标，为高校人才培养、科技创新和教学模式改革提供强有力的支撑，助力高校在汽车相关领域取得突破，为社会发展贡献力量。