近年來，隨著智能駕駛功能和V2X技術的不斷發展，消費者對汽車智能駕駛功能的體驗及安全要求越來越高。由于整車開發和驗證周期比較長，實驗室環境的ViL系統變得越來越重要。對測試來說最精確的環境無疑是進行實車測試，而實車測試存在測試時間、人力、場地等成本高、變換不同場景費時費力、有人參與情況下安全難保證、隨機因素多可重復性低等問題。通過實車在環測試可以節省80%左右的時間，同時可以大幅度節約成本，減少危險事件的發生概率。
ViL是什么？
實車在環ViL（Vehicle in Loop ）是指通過實時仿真機模擬道路、交通場景和傳感器環境，并將真實的車輛置于其中測試的方法，由此可實現功能驗證、各場景仿真測試、整車電控系統的匹配及聯合運行驗證。
東方中科的新能源汽車ViL實車在環測試系統可以提供多種仿真場景、減少對真實測試環境的依賴，通過自動化測試提高效率，縮短整車產品開發周期。
一、方案介紹
本方案的ViL系統主要包括主控系統（NI PXI平臺、信號調理模塊）、道路模擬平臺（測功機、道路負荷模擬器）、仿真平臺（仿真平臺工作站、場景仿真軟件）、傳感器與激勵系統（毫米波雷達仿真、視頻注入系統、激光雷達仿真、超聲波雷達仿真、V2X總線仿真開發、GNSS模擬器）、視景硬件系統（圖像工作站、投影屏幕）、軟件系統（自動測試軟件、射頻測試軟件、試驗管理軟件、車輛動力學模型）等。本方案系統結構圖如下：
▲圖1 ViL系統結構圖
本方案中道路模擬平臺主要包括：測功機、主電源柜MPU、帶UPS的控制柜SCU、道路負荷模擬器和測控軟件。測功機是一個最高四象限發動機/發電機測功機，可支持安裝到每個驅動輪。測功機可移動，方便安裝，可讓客戶花費更少的時間和資源去進行整車測試。
本方案使用仿真軟件，可模擬危險情況下的駕駛，減少對硬件原型的依賴，通過自動化測試提高效率，縮短了產品開發時間。仿真軟件通過以太網和主控系統連接，并提供仿真場景、以及仿真場景里面的車輛模型給主控系統，主控系統通過CAN網絡將仿真場景的信號提供給車輛；仿真軟件提供場景里面各種物體的目標位置，通過硬件以太網（UDP協議）和主控系統進行數據交互。
▲圖2 虛擬仿真場景
傳感器與激勵系統主要包括雷達仿真注入、V2X和GNSS測試方案。V2X測試方案的主要組件有：
·5G 無線測試平臺：具備 20 個調度器可供設置，支持多達 300 個車輛或交通 設施節點的PC5信號仿真，覆蓋到接入層（PHY，MAC，PDCP，RLC）；
·射頻矢量信號發生器：輸出 GNSS 信號，用于被測 OBU/ECU 和仿真車輛之間的數據同步和導航，支持 GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou 等多種制式；
·實時系統：提供CAN、車載電源模擬，數字模擬信號仿真及監控，同時提供車輛虛 擬ECU的模型仿真；
·測試應用軟件：提供ITS協議棧的網絡層和應用層協議仿真；
·GNSS仿真測試方案：射頻矢量信號發生器配合射頻測試軟件來實現 GNSS 信號的仿真及測試功能，主要的仿真及測試內容如下：
·規劃路徑連續仿真；
·衛星信號質量仿真；
·精確定位信號仿真。
二、應用軟件介紹
本方案應用軟件可根據客戶需求定制，實現試驗管理、故障注入、手動操作等功能。
▲圖3 軟件界面
三、系統優勢
·實現快速場景及駕駛測試，高效驗證各控制器的功能；
·降低實車測試的難度和風險，減少交通事故；
·減少對場地，真實交通和試驗車輛的要求，可復用MIL和HIL測試場景；
·高效驗證智能駕駛功能；
·節約測試成本，增強測試的復現性。
