一种汽车驾驶用仿真运行模拟系统的制作方法

1.本发明涉及驾驶模拟技术领域，尤其涉及一种汽车驾驶用仿真运行模拟系统。


背景技术：

2.仿真模拟即是外形仿真、操作仿真、视觉感受仿真，使用真实的汽车模型或其他等比例的飞机、飞船等模型作为参与者的操控平台，利用vr技术(虚拟现实技术)，通过实际操作，使参与者有身临其境的一项技术，主要用于模拟驾驶、训练、演示、教学以及培训。
3.现有的汽车驾驶用仿真运行模拟系统存在的缺陷是：不能同时监测和分析模拟驾驶的运行状态并进行调整，使得模拟驾驶的运行出现异常导致模拟效果不佳的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种汽车驾驶用仿真运行模拟系统，本发明所要解决的技术问题为：
5.如何解决现有方案中不能同时监测和分析模拟驾驶的运行状态并进行调整，使得模拟驾驶的运行出现异常导致模拟效果不佳的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种汽车驾驶用仿真运行模拟系统，包括数据采集模块、数据定位模块、数据分析模块、数据处理模块和控制模块；
7.所述数据采集模块用于采集模拟驾驶运行的数据信息，该数据信息包含模拟驾驶运行的发动机数据、变速箱数据、方向盘数据、电池数据和车速数据，将数据信息发送至数据分析模块；
8.所述数据定位模块用于获取模拟驾驶运行的坐标信息并进行分析，得到坐标分析信息，将坐标分析信息发送至数据处理模块；
9.所述数据分析模块用于接收数据信息进行分析，得到数据分析信息，并将数据分析信息发送至数据处理模块；
10.所述数据处理模块用于接收数据分析信息和坐标分析信息并进行处理，得到处理集合信息，具体的步骤包括：
11.步骤一：接收数据分析信息和坐标分析信息；
12.步骤二：若数据分析信息中包含第一匹配信号，将第一匹配信号对应的仿运值标记为待测仿运值，获取坐标分析信息中待测仿运值所在街道对应的街道预设值并将其标记为待测街道预设值；
13.步骤三：利用公式获取模拟驾驶运行时异常状态的拆分值，该公式为：
[0014][0015]
其中，q
cf
表示为拆分值，q
fy0
表示为待测仿运值，η表示为预设的拆分修正因子，b1、b2表示为不同的比例系数且均大于零，jyi0表示为街道预设值的平均值，jyi1表示为待测街道预设值；
[0016]
步骤四：将拆分值与预设的标准拆分阈值进行匹配，若拆分值小于标准拆分阈值，则判定只有待测仿运值异常并生成第一拆分信号；若拆分值不小于标准拆分阈值，则判定待测仿运值和待测街道预设值均异常并生成第二拆分信号；
[0017]
步骤五：将待测仿运值和待测街道预设值以及第一拆分信号和第二拆分信号分类组合，得到处理集合信息；
[0018]
所述控制模块包含发动机控制单元、转向控制单元、电池管理控制单元和整车控制器，所述控制模块用于接收处理集合信息并对模拟驾驶的运行进行控制。
[0019]
优选的，所述数据定位模块用于获取模拟驾驶运行的坐标信息并进行分析，得到坐标分析信息，具体的步骤包括：
[0020]
s21：获取模拟驾驶运行的仿真地图，设定仿真地图上的标志建筑物为圆心以及预设的距离为半径建立坐标系；
[0021]
s22：获取地图上不同的街道名称，设定不同的街道名称均对应一个不同的街道预设值，将模拟驾驶实时运行所在的街道名称与所有的街道名称进行匹配获取对应的街道预设值并将其标记为jyi,i＝1,2,3...n；
[0022]
s23：将坐标系、模拟驾驶实时运行所在的街道名称和标记的街道预设值进行组合，得到坐标分析信息。
[0023]
优选的，所述数据分析模块用于接收数据信息进行分析，得到数据分析信息，具体的步骤包括：
[0024]
s31：获取数据信息中的发动机数据、变速箱数据、方向盘数据、电池数据和车速数据；
[0025]
s32：将发动机数据中的运行功率标记为yg，将发动机数据中的运行扭矩标记为yn；设定不同的变速箱类型均对应一个不同的变速预设值，将变速箱数据中的变速箱类型与所有的变速箱类型进行匹配获取对应的变速预设值并标记为by；
[0026]
s33：设定方向盘为圆心、向右转动为正方向以及向左转动为负方向建立方向坐标系，获取方向盘数据中的转动角度并将其标记为zj；
[0027]
s34：获取电池数据中电池的实时消耗量并将其标记为dx；获取车速数据中的实时车速并将其标记为sc；
[0028]
s35：将标记的运行功率、运行扭矩、变速预设值、转动角度、实时消耗量和实时车速进行归一化处理，利用公式获取模拟驾驶运行的仿运值，该公式为：
[0029][0030]
其中，q
fy
表示为仿运值，μ表示为预设的仿运修正因子，a1、a2、a3、a4表示为不同的比例系数且均大于零；
[0031]
s36：将仿运值与预设的标准仿运阈值进行匹配，若仿运值小于预设的标准仿运阈值，则判定模拟驾驶运行处于异常状态并生成第一匹配信号；若仿运值不小于预设的标准仿运阈值，则判定模拟驾驶运行处于正常状态并生成第二匹配信号；
[0032]
s37：将第一匹配信号、第二匹配信号和仿运值以及标记的运行功率、运行扭矩、变速预设值、转动角度、实时消耗量和实时车速进行分类组合，得到数据分析信息。
[0033]
优选的，所述控制模块用于接收处理集合信息并对模拟驾驶的运行进行控制，具
体的步骤包括：
[0034]
s41：接收处理集合信息并进行分析；
[0035]
s42：若处理集合信息中包含第一拆分信号，获取待测仿运值对应的运行功率、运行扭矩、转动角度、实时消耗量和实时车速并将其分别标记为第一运行功率、第一运行扭矩、第一转动角度、第一实时消耗量和第一实时车速；
[0036]
s43：利用公式获取第一拆分信号的检测值，该公式为：
[0037][0038]
其中，q
jc
表示为检测值，δ表示为预设的检测修正因子，g1、g2、g3、g4、g5表示为不同的比例系数且均大于零，yg1表示为第一运行功率，yn1表示为第一运行扭矩，zj1表示为第一转动角度，sc1表示为第一实时车速，dx1表示为第一实时消耗量；
[0039]
s44：对检测值小数点后的数值进行分析，当小数点后的数值为一位时，判断该数值能否被三和七整除，若能被三整除，则生成第一消耗信号，若能被七整除，则生成第一车速信号；若不能被三和七整除，则生成第一运行功率信号；
[0040]
s45：当小数点后的数值为二位时，判断该数值能否被三和七整除，若能被三整除，则生成第二消耗信号，若能被七整除，则生成第二车速信号；若不能被三和七整除，则生成第一运行扭矩信号；
[0041]
s46：当小数点后的数值为三位时，判断该数值能否被三和七整除，若能被三整除，则生成第三消耗信号，若能被七整除，则生成第三车速信号；若不能被三和七整除，则生成第一转动角度信号；
[0042]
s47：将第一运行功率信号和第一运行扭矩信号、第一转动角度信号、第一消耗信号和第二消耗信号以及第三消耗信号、第一车速信号和第二车速信号以及第三车速信号分别发送至发动机控制单元、转向控制单元、电池管理控制单元和整车控制器，对模拟驾驶的运行进行预警和调控；
[0043]
s48：若处理集合信息中包含第二拆分信号，获取待测仿运值对应的运行功率、运行扭矩、转动角度、实时消耗量和实时车速并将其分别标记为第二运行功率、第二运行扭矩、第二转动角度、第二实时消耗量和第二实时车速，获取待测街道预设值；
[0044]
s49：利用公式获取第二拆分信号的关检值，利用关检值对模拟驾驶的运行和道路的设定进行预警和调控。
[0045]
优选的，利用公式获取第二拆分信号的关检值，利用关检值对模拟驾驶的运行和道路的设定进行预警和调控，具体的步骤包括：
[0046]
s51：利用公式获取第二拆分信号的关检值，该公式为：
[0047]qgj
＝β
×
c1
×qjc
×
(c1 c2)
×
jyi1
[0048]
其中，q
gj
表示为关检值，q
jc
表示为检测值，β表示为预设的关检修正因子，c1、c2表示为不同的比例系数且均大于零，jyi1表示为待测街道预设值；
[0049]
s52：将关检值与预设的若干个街道修正范围进行匹配，若关检值属于其中的一个街道修正范围，则将该关检值发送至该街道修正范围关联的工程师进行预警和修正；若关检值不属于所有的街道修正范围，则将该关检值发送至预设的总工程师进行预警和修正。
[0050]
本发明的有益效果：
[0051]
本发明公开的各个方面，利用数据采集模块采集模拟驾驶运行的数据信息，该数据信息包含模拟驾驶运行的发动机数据、变速箱数据、方向盘数据、电池数据和车速数据；通过采集仿真模拟运行的数据信息，为模拟驾驶的监测和分析提供有效的数据支撑；
[0052]
利用数据定位模块获取模拟驾驶运行的坐标信息并进行分析，得到坐标分析信息；通过模拟驾驶运行的坐标信息并进行分析，可以获取到模拟驾驶出现异常时对街道参数进行分析，确定道路参数的设定是否对模拟驾驶的运行造成影响，进而可以提高对模拟驾驶运行分析的准确性；
[0053]
利用数据分析模块接收数据信息进行分析，得到数据分析信息，并将数据分析信息发送至数据处理模块；通过对数据信息中的各个数据项进行分析并建立联系，便于对数据信息进行计算和处理；
[0054]
利用数据处理模块接收数据分析信息和坐标分析信息并进行处理，得到处理集合信息，控制模块包含发动机控制单元、转向控制单元、电池管理控制单元和整车控制器，利用控制模块接收处理集合信息并对模拟驾驶的运行进行控制，可以达到同时监测和分析驾车的运行状态并进行调整，消除模拟驾驶的运行出现异常导致模拟效果不佳的缺陷。
附图说明
[0055]
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0056]
图1是本发明一种汽车驾驶用仿真运行模拟系统的模块框图。
具体实施方式
[0057]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0058]
请参阅图1所示，本发明为一种汽车驾驶用仿真运行模拟系统，包括数据采集模块、数据定位模块、数据分析模块、数据处理模块和控制模块；
[0059]
所述数据采集模块用于采集模拟驾驶运行的数据信息，该数据信息包含模拟驾驶运行的发动机数据、变速箱数据、方向盘数据、电池数据和车速数据，将数据信息发送至数据分析模块；
[0060]
本发明实施例中，通过采集获取模拟驾驶的发动机、变速箱、方向盘、电池以及车速等相关数据来进行监测分析，从驾车方面为模拟驾驶提供有效的数据支撑。
[0061]
所述数据定位模块用于获取模拟驾驶运行的坐标信息并进行分析，得到坐标分析信息，将坐标分析信息发送至数据处理模块；具体的步骤包括：
[0062]
获取模拟驾驶运行的仿真地图，设定仿真地图上的标志建筑物为圆心以及预设的距离为半径建立坐标系；
[0063]
获取地图上不同的街道名称，设定不同的街道名称均对应一个不同的街道预设值，将模拟驾驶实时运行所在的街道名称与所有的街道名称进行匹配获取对应的街道预设值并将其标记为jyi,i＝1,2,3...n；
[0064]
将坐标系、模拟驾驶实时运行所在的街道名称和标记的街道预设值进行组合，得
到坐标分析信息；
[0065]
本发明实施例中，通过对模拟驾驶的地图建立坐标系以及对街道进行处理，从地图方面为模拟驾驶提供有效的数据支撑。
[0066]
所述数据分析模块用于接收数据信息进行分析，得到数据分析信息，并将数据分析信息发送至数据处理模块；具体的步骤包括：
[0067]
获取数据信息中的发动机数据、变速箱数据、方向盘数据、电池数据和车速数据；
[0068]
将发动机数据中的运行功率标记为yg，将发动机数据中的运行扭矩标记为yn；设定不同的变速箱类型均对应一个不同的变速预设值，将变速箱数据中的变速箱类型与所有的变速箱类型进行匹配获取对应的变速预设值并标记为by；
[0069]
设定方向盘为圆心、向右转动为正方向以及向左转动为负方向建立方向坐标系，获取方向盘数据中的转动角度并将其标记为zj；
[0070]
获取电池数据中电池的实时消耗量并将其标记为dx；获取车速数据中的实时车速并将其标记为sc；
[0071]
将标记的运行功率、运行扭矩、变速预设值、转动角度、实时消耗量和实时车速进行归一化处理，利用公式获取模拟驾驶运行的仿运值，该公式为：
[0072][0073]
其中，q
fy
表示为仿运值，μ表示为预设的仿运修正因子，取值为0.926547，a1、a2、a3、a4表示为不同的比例系数且均大于零，a1 a2 a3》0.375；
[0074]
将仿运值与预设的标准仿运阈值进行匹配，若仿运值小于预设的标准仿运阈值，则判定模拟驾驶运行处于异常状态并生成第一匹配信号；若仿运值不小于预设的标准仿运阈值，则判定模拟驾驶运行处于正常状态并生成第二匹配信号；
[0075]
将第一匹配信号、第二匹配信号和仿运值以及标记的运行功率、运行扭矩、变速预设值、转动角度、实时消耗量和实时车速进行分类组合，得到数据分析信息；
[0076]
所述数据处理模块用于接收数据分析信息和坐标分析信息并进行处理，得到处理集合信息，具体的步骤包括：
[0077]
步骤一：接收数据分析信息和坐标分析信息；
[0078]
步骤二：若数据分析信息中包含第一匹配信号，将第一匹配信号对应的仿运值标记为待测仿运值，获取坐标分析信息中待测仿运值所在街道对应的街道预设值并将其标记为待测街道预设值；
[0079]
步骤三：利用公式获取模拟驾驶运行时异常状态的拆分值，该公式为：
[0080][0081]
其中，q
cf
表示为拆分值，q
fy0
表示为待测仿运值，η表示为预设的拆分修正因子，取值为0.586452，b1、b2表示为不同的比例系数且均大于零，b1-b2》0，jyi0表示为街道预设值的平均值，jyi1表示为待测街道预设值；
[0082]
步骤四：将拆分值与预设的标准拆分阈值进行匹配，若拆分值小于标准拆分阈值，则判定只有待测仿运值异常并生成第一拆分信号；若拆分值不小于标准拆分阈值，则判定
待测仿运值和待测街道预设值均异常并生成第二拆分信号；
[0083]
步骤五：将待测仿运值和待测街道预设值以及第一拆分信号和第二拆分信号分类组合，得到处理集合信息；
[0084]
所述控制模块包含发动机控制单元、转向控制单元、电池管理控制单元和整车控制器，所述控制模块用于接收处理集合信息并对模拟驾驶的运行进行控制，具体的步骤包括：
[0085]
接收处理集合信息并进行分析；
[0086]
若处理集合信息中包含第一拆分信号，获取待测仿运值对应的运行功率、运行扭矩、转动角度、实时消耗量和实时车速并将其分别标记为第一运行功率、第一运行扭矩、第一转动角度、第一实时消耗量和第一实时车速；
[0087]
利用公式获取第一拆分信号的检测值，该公式为：
[0088][0089]
其中，q
jc
表示为检测值，δ表示为预设的检测修正因子，取值为0.512648，g1、g2、g3、g4、g5表示为不同的比例系数且均大于零，yg1表示为第一运行功率，yn1表示为第一运行扭矩，zj1表示为第一转动角度，sc1表示为第一实时车速，dx1表示为第一实时消耗量；
[0090]
对检测值小数点后的数值进行分析，当小数点后的数值为一位时，判断该数值能否被三和七整除，若能被三整除，则生成第一消耗信号，若能被七整除，则生成第一车速信号；若不能被三和七整除，则生成第一运行功率信号；
[0091]
当小数点后的数值为二位时，判断该数值能否被三和七整除，若能被三整除，则生成第二消耗信号，若能被七整除，则生成第二车速信号；若不能被三和七整除，则生成第一运行扭矩信号；
[0092]
当小数点后的数值为三位时，判断该数值能否被三和七整除，若能被三整除，则生成第三消耗信号，若能被七整除，则生成第三车速信号；若不能被三和七整除，则生成第一转动角度信号；
[0093]
将第一运行功率信号和第一运行扭矩信号、第一转动角度信号、第一消耗信号和第二消耗信号以及第三消耗信号、第一车速信号和第二车速信号以及第三车速信号分别发送至发动机控制单元、转向控制单元、电池管理控制单元和整车控制器，对模拟驾驶的运行进行预警和调控；
[0094]
本发明实施例中，发动机控制单元、转向控制单元、电池管理控制单元和整车控制器分别接收到第一运行功率信号和第一运行扭矩信号、第一转动角度信号、第一消耗信号和第二消耗信号以及第三消耗信号、第一车速信号和第二车速信号以及第三车速信号后，根据各个信号对应的实时数据与预设的若干个标准参数进行计算获取差值，根据差值的正负进行下调或者上调；
[0095]
若处理集合信息中包含第二拆分信号，获取待测仿运值对应的运行功率、运行扭矩、转动角度、实时消耗量和实时车速并将其分别标记为第二运行功率、第二运行扭矩、第二转动角度、第二实时消耗量和第二实时车速，获取待测街道预设值；
[0096]
利用公式获取第二拆分信号的关检值，利用关检值对模拟驾驶的运行和道路的设定进行预警和调控，具体的步骤包括：
[0097]
利用公式获取第二拆分信号的关检值，该公式为：
[0098]qgj
＝β
×
c1
×qjc
×
(c1 c2)
×
jyi1
[0099]
其中，q
gj
表示为关检值，q
jc
表示为检测值，β表示为预设的关检修正因子，取值为0.6235415，c1、c2表示为不同的比例系数且均大于零，jyi1表示为待测街道预设值；
[0100]
将关检值与预设的若干个街道修正范围进行匹配，若关检值属于其中的一个街道修正范围，则将该关检值发送至该街道修正范围关联的工程师进行预警和修正；若关检值不属于所有的街道修正范围，则将该关检值发送至预设的总工程师进行预警和修正；
[0101]
本发明实施例中，先计算获取第二运行功率、第二运行扭矩、第二转动角度、第二实时消耗量和第二实时车速的检测值，再根据检测值和待测街道预设值计算获取关检值，若干个街道修正范围均关联一个工程师，该工程师用于处理该关检值对应的异常数据并进行修正，总工程师用于处理不在所有的街道修正范围内的异常数据。
[0102]
本发明实施例中的公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。
[0103]
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0104]
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
[0105]
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。