虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電動車測試中的應(yīng)用

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也得到了充分的應(yīng)用，這是一種高級計(jì)算機(jī)技術(shù)，需要以計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形學(xué)、并行技術(shù)、人工智能、仿真學(xué)等技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究和應(yīng)用，本文將就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電動車測試中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);計(jì)算機(jī);電動車;測試;應(yīng)用

0 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)的英文翻譯為Virtual Reality，簡稱VR，意思也就是一種通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立的可以創(chuàng)造和體驗(yàn)虛擬世界（Virtual World）的技術(shù)。而“虛擬環(huán)境”通常指的是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)生成的具有一定現(xiàn)實(shí)感的圖形效果，這種效果可以作為現(xiàn)實(shí)環(huán)境的體現(xiàn)也可以作為構(gòu)想世界的體現(xiàn)。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用是通過計(jì)算機(jī)和用戶的整體使用，通過直觀工具的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)信息的可視化，從而用戶能夠在該種環(huán)境下進(jìn)行信息的控制和各種操作的進(jìn)行，對信息進(jìn)行操控的測試。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最大的特點(diǎn)就是人能夠通過計(jì)算機(jī)感受極端復(fù)雜的數(shù)據(jù)并進(jìn)行交互，虛擬現(xiàn)實(shí)是作為一種媒介而存在的，通過三維環(huán)境的合成人們可以按照自身的特點(diǎn)和意愿任意的進(jìn)行探測和體驗(yàn)。目前全球的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都在大力的發(fā)展過程中，美、日、歐等工業(yè)國家和地區(qū)對該項(xiàng)技術(shù)也是尤為重視，對電動車的測試工作來講，虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)除了是一種技術(shù)的開發(fā)方法還是一個(gè)仿真的應(yīng)用工具，它建立的一種虛擬的環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)對電動車的駕駛、操作等活動，從而大大提高了測試的效率并且減輕了測試的難度。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電動車測試中的應(yīng)用

目前電動車的普及還有障礙，主要還是由于續(xù)航里程有限，在垂直行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，電動車由于自身的特點(diǎn)對測試也有不同的要求，隨著電動車的不斷發(fā)展，內(nèi)部電子系統(tǒng)的復(fù)雜性和電動車信息技術(shù)的應(yīng)用都對測試提出了更高的要求，另外由于電動車的一些問題造成的頻繁召回造成了眾多消費(fèi)者的不安感，這種情況的改善就需要品牌企業(yè)要通過對產(chǎn)品的可靠性提升來進(jìn)行，一是保證產(chǎn)品的可靠性盡量減少召回的可能，二是要做好虛擬測試的工作，避免問題產(chǎn)品的輸出，這些就對整車和零部件的測試提出了更高的要求。

3 電動車測試的現(xiàn)狀

3.1 測試內(nèi)容 在電動車的測試中需要進(jìn)行多個(gè)方面的測試內(nèi)容，首先在電動車的控制器安全需求問題中需要進(jìn)行測試的有：①型式試驗(yàn)：其中包括了電氣試驗(yàn)，內(nèi)部溫度、介電強(qiáng)度試驗(yàn)、電壓限制等都需要根據(jù)EMC/EMI來進(jìn)行電磁干擾的測試工作。②例行性試驗(yàn)：其中包括了啟動以及聯(lián)鎖過程的試驗(yàn)，通過對最小輸出以及輸出過程的監(jiān)控和要求進(jìn)行檢測和控制。③環(huán)境安規(guī)測試：其中包括涉水深度，由于電動車采用下懸掛結(jié)構(gòu)的電池布置，行車時(shí)飛濺的水容易破壞電池組的絕緣，引發(fā)保護(hù)電器動作，造成事故。④能耗指標(biāo)、動力性能等，軸荷測量及對比：根據(jù)電動車的輪負(fù)荷和軸負(fù)荷有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，車輛的左右兩側(cè)負(fù)荷應(yīng)均勻，靜止時(shí)前輪的軸負(fù)荷應(yīng)為整車質(zhì)量的40%～60%，具體數(shù)值與驅(qū)動方式有關(guān)。在制動工況，前輪的負(fù)荷為整車質(zhì)量的70%。如超過這一數(shù)值，容易引發(fā)制動力不夠和減震器件負(fù)荷超重的問題，應(yīng)采取措施對前輪減重。

3.2 測試方法 ①繞樁：試駕人員以靈活的蛇型速度穿過5個(gè)6米間距的障礙物，測出所用的時(shí)間來體現(xiàn)電動車的控制能力。②剎車制動：剎車制動測試是關(guān)乎消費(fèi)者人身安全的，所占比例最高，占總成績5分的50%，6米蛇形繞樁測試是電動車靈活性、輪胎抓地力等方面，這些配置的好壞也影響消費(fèi)者的安全，所以剎車制動需要進(jìn)行嚴(yán)格的測試，試駕人員以最大的行駛速度緊急剎車至靜止，測量出緊急制動的滑行距離，之后用測量數(shù)據(jù)來考量電動車的剎車制動性能。其中計(jì)算公式：人體反應(yīng)時(shí)間（0.8s）×電動車行駛最大速度+測試的制動距離，最終得出這輛電動車在緊急遇到危險(xiǎn)的情況下，最小安全距離是多少。③百米加速：試駕人員在筆直的公路中從靜止?fàn)顟B(tài)提速至最大速度，測出電動車所用的時(shí)間、最大速度以及平均速度，用這些數(shù)據(jù)來體現(xiàn)電動車的電機(jī)性能。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

4.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模型 在電動車的測試工作中，虛擬測試的應(yīng)用主要是為了共享測試信息，對于測試工作中需要注意的是要根據(jù)虛擬測試的相似性原理進(jìn)行測試框架的構(gòu)建，虛擬測試系統(tǒng)和仿真原理的應(yīng)用能夠?qū)y試信息進(jìn)行有效的表達(dá)和記錄、復(fù)用等，并且虛擬測試環(huán)境通過描述和生成能夠建立虛擬測試原型系統(tǒng)，需要注意的是這個(gè)過程中要遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4.2 虛擬環(huán)境生成 虛擬環(huán)境的生成主要是通過一個(gè)虛擬環(huán)境生成器來作用的，該生成器能夠產(chǎn)生相對應(yīng)的三維世界軟硬件環(huán)境，主要表現(xiàn)為三維立體圖像的建立，能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)中需要的測試內(nèi)容以及環(huán)境、設(shè)備等進(jìn)行仿真模擬。

5 以電動車地盤測功機(jī)系統(tǒng)為例

這類系統(tǒng)又稱為轉(zhuǎn)鼓測試臺，主要用于室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)測試，它能夠根據(jù)道路的基本情況以及行駛狀況對電動車的使用功能和技術(shù)狀況有效的檢測，科學(xué)的檢測電動車中可能存在的故障，這種測試方法相較于道路實(shí)際的試驗(yàn)方式具有很多方面的優(yōu)勢?；具^程就是數(shù)據(jù)采集卡在接收到經(jīng)過信號調(diào)理的轉(zhuǎn)速信號后，通過圖形化程序，最后求得模擬的車輛行駛阻力數(shù)值。對于底盤測功機(jī)的控制系統(tǒng)，主要的被控制量就是吸功設(shè)備即電渦流測功機(jī)的激磁電流。通過程序的設(shè)計(jì)控制測功機(jī)的激磁電流，使底盤輸出扭矩與扭矩設(shè)定值一致。設(shè)定值不變而改變外加負(fù)載時(shí)，將導(dǎo)致車速發(fā)生變化，直到車速達(dá)到穩(wěn)定值。對電渦流測功機(jī)仍選用恒扭矩控制方式，假設(shè)計(jì)算機(jī)采樣時(shí)間的時(shí)間間隔為Δr，每采樣一次主滾筒的轉(zhuǎn)速就能計(jì)算出應(yīng)施加的制動力矩，而在Δr內(nèi)保持扭矩不變，只要選取合適的采樣時(shí)間，就可以實(shí)現(xiàn)電動車行駛時(shí)的阻力模擬。其他因素的測定也是如此。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著科技的不斷發(fā)展，對于電動車的測試工作也有了新的方式，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有效的提高了測試工作的效率和安全，是一項(xiàng)未來重要的發(fā)展方向。

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