智能车灯控制器的硬件在环测试系统研制

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要汽车行驶安全是当今世界研究的一大主题，而夜间行车照明不佳是导致交通高事故率的重要原因。根据统计显示，夜间行车发生重大事故次数的比例约为白天的1．5倍，60％的事故发生在照明不佳的弯道处。为了改善汽车照明状况，近些年出现了智能车灯系统(advanccdfront-lightsystem，AFS)，它能根据车辆和外界环境(如车速、弯道、坡度和天气等)的变化自动调节车灯光型，为驾驶员提供良好的照明效果。在AFS系统研究中控制器的开发尤为重要。目前，为了缩短开发周期和避免反复的实物实验，硬件在环(

2、hardware．in．the．100p，HIL)仿真技术得到了广泛的应用。文中论述了智能车灯国内外现状和硬件在环的特点，分析了在车辆姿态、车速和转弯半径变化的情况下传统汽车前照灯存在的缺陷，智能车灯将根据其缺陷做适当改良以提高驾驶安全性。为验证智能车灯控制算法的可行性和控制器的软硬件性能，搭建了基于驾驶模拟器的智能车灯硬件在环测试系统，以实现智能车灯硬件在环测试功能。文中主要内容如下：(1)搭建驾驶模拟器的智能车灯硬件在环测试系统硬件平台，包括用于提供仿真平台的xPCtarget实时仿真系统，采集驾驶模拟器信号的调

3、理器，用于驱动车灯转向的车灯控制器以及控制对象车灯。(2)利用MATLAB／Simulink实现汽车动力学模型(包括汽车悬架系统模型、道路模型、转弯模型、车速模型)和车灯控制策略模型；结合汽车动力学模型和驾驶模拟器的硬件信号，测试系统可根据驾驶模拟器上的操作行为模拟出车灯控制所需的车速、转向盘转角以及根据控制策略模型得出车灯理论转角等信息。(3)进行动力学离线仿真和智能车灯硬件在环仿真实验，并将仿真数据和曲线通过测试系统监控程序显示出来，以便于智能车灯控制器的控制策略的开发。通过一系列硬件在环仿真试验表明，该系统具备

4、较好的智能车灯硬件在环仿真功能，能够对智能车灯系统的算法可行性和软硬件进行验证和评价，减少了反复的实物实验和危险，并为智能车灯实车标定和测试奠定基础。关键词：硬件在环：智能车灯；xPC技术；汽车模拟器武汉理工大学硕士学位论文AbstractNowadays，thevehicledrivingsafetyisonesubjectoftheworldresearches；thepoorilluminationduringdrivingatnight，whichcausesthehi【ghtrafficaccidentra

5、te，istheimportantreason．111eliteraturestatisticsrevealedthatthenumberofheavytrafficaccidentatnightis1．5timesfordaytime’Snumberapproximately；morethan60％accidentsoccuratcurveplace，whichhaspoorillumination．Atpresent，thetraditionalheadlighthasitscertainlimitation．I

6、nordertoimprovetheautomobileilluminationcondition，theAdvancedFront—lightingSystem(AFS)hasbeenresearchedduringtherecentyears，theobjectiveistoprovidethedriverwiththebestpossiblevisibilitybyvaryinglightingdistributionwhichadaptstothechangesofthevehiclesandtheexter

7、nalenvironment(forexamplevehiclespeed，CHINe，slopeandweathercondition)．Forshorteningthedevelopmentcircleandreducingtherepeatedrealobjectexperiments，Hardware—In-the-Loop(HIL)technologyiswidelyusedtoday．BasedontheAdvancedFront-lighting’Sdomesticandoverseaspresentr

8、esearchstatusandHardware-In-the-Loop’Scharacters，thispaperanalyzedtraditionalheadlight’Sdefectnowadaysinsomeconditionssuchasthevehiclebodyposturechanges，speedchangesanddiffe