用户手册 耿佳扬1

1、汽车协同半实物仿真平台用户手册LQ 8450-40 第1版 (R1)22012/01215 LQ8450-10 User manual for LQ7200 R1目录1出版说明12车车协同1半实物仿真平台LQ7405的硬件清单13车车协同1半实物仿真平台LQ7405的组成13.1LQ7105 与LQ7115 驾驶模拟器13.2驾驶模拟器外景屏23.3综合显示屏23.4工作站23.4.1仿真工作站服务器23.4.2控制服务器33.5软件 LaQua HMI Studio33.6相关附件及主要零部件介绍33.7辅助系统34安装44.1硬件安装44.2软件安装44.2.1基本软件系统44.2.2专用

2、软件版本45系统管理及标定45.1零位设定和标定55.1.1座椅位置标定55.1.2屏幕位置的标定55.1.3操纵杆机构的标定55.2初始化56设备使用56.1使用前检查56.1.1线路连接检查56.1.2控制柜检查56.1.3液晶屏检查66.2开机使用及停止关机66.3如何调节和使用座椅76.4如何使用换档杆76.5操作规范、安全须知及禁止事项77专用软件的使用说明77.1PreScan的使用说明87.1.1驾驶模拟器在PreScan中的设置87.1.2地图场景说明167.1.3地图场景的使用187.2LaQua HMI Studio使用说明187.2.1实验管理187.2.2系统设置217

3、.2.3实验监控227.2.4数据管理257.2.5用户管理267.3LaQua HMI Studio的使用277.4仪表选择288系统维护288.1报警及故障排除288.2系统常见问题及解决办法：288.3系统崩溃的恢复308.4备件及维护309附录（相关人员联系方式）3132LQ8450-40 R1 User manual for LQ7405 1 . 出版说明本用户手册适用于LQ7405车车协同互联半实物仿真平台。本实验平台专为室内使用设计。未仔细阅读本用户手册前，不要擅自启动设备。本用户手册含有上海品铭机械工程有限公司（以下称“品铭公司”）的专有技术，版权归品铭公司所有，由品铭公司负责

4、更改和修订。文件内容具有保密性，未经品铭公司同意，严禁对任何人员泄露。2 . 车车协同半实物仿真平台LQ7405的硬件清单3 . 车车协同1半实物仿真平台LQ7405的组成3.1 LQ7105 与LQ7115 驾驶模拟器图5LQ 7105 为具有助力转向功能与模拟导航的驾驶模拟器，共两台。图6LQ7115 为罗技系列改装的模拟器。3.2 驾驶模拟器外景屏为46寸的三星拼接屏，型号：DH46S50X3.3 综合显示屏为65寸三星屏：三星（SAMSUNG）UA65JU5900 65英寸液晶4k超高清智能平板网络电视机3.4 工作站3.4.1 仿真工作站服务器仿真工作站是AMAX品牌的PCS-HB1

5、X型号塔式服务器。基本配置如下表所示。（硬件清单见附表）Product DescriptionQuantityPCS-HB1X塔式服务器1处理器Intel Xeon E5-2640v4/2.4GHz/25M/10core2芯片组Intel C612 芯片组116GB 2133MHz DDR4 ECC Reg CL11 DIMM DR x48显卡TITAN X 12 DDR52硬盘4TB企业级硬盘1DVD光驱DVD-RW刻录光驱1网络双端千兆以太网 1电源2000W(1+1)高效冗余电源13.4.2 控制服务器控制服务器是Dell品牌的Dell Precision Tower 5810 XCTO

6、 Base型号塔式服务器。基本配置如下所示。（硬件清单见附表）Product DescriptionQuantityDell Precision Tower 5810 XCTO Base1处理器Intel Xeon E5-1620v3/3.5GHz/10M/4core1内存8GB 2133MHz DDR4 ECC Reg CL11 DIMM DR x44显卡AMD FirePro W4100 GB (4mDP)2硬盘1TB企业级硬盘1DVD光驱DVD-RW刻录光驱1电源685W13.5 软件 LaQua HMI StudioLaQua HMI Studio软件是由我司自行设计开发的一款多功能综

7、合实验管理软件，包括模拟器系统设置、实验管理、实验监控、数据管理等功能模块。3.6 相关附件及主要零部件介绍地图素材3.7 辅助系统4 安装安装区域及布局4.1 硬件安装实验平台的接口均采用标准设计。试验平台的线路的首次插接由工程师负责组装说明。4.2 软件安装本系统基于Windows 7系统运行4.2.1 基本软件系统在工作站和PC上安装使用的驱动程序和软件主要有：1. LaQua HMI Studio管理软件2. PreScan仿真软件3. MatLab2014b4. Office软件5. AMD显卡驱动6. NVIDIA显卡驱动7. 视频采集卡驱动8. 三屏拓展仪驱动4.2.2 专用软件

8、版本PreScan推荐版本为7.4，Matlab推荐版本为2014b。5 系统管理及标定5.1 零位设定和标定5.1.1 驾驶模拟器位置标定我们在交付时会对外景屏和模拟器位置进行标定，然后固定模拟器。虽然模拟器有轮子可以调整位置，请不要随意移动。5.1.2 屏幕位置的标定5.1.3 操纵杆机构的标定5.2 初始化控制器及方向盘会自动标定，这个过程大约需要几分钟，请不要握紧方向盘，及耐心等候。6 设备使用用户手册是以重庆大学国家重点实验室的科研人员为对象而编制的，使用之前用户需要先仔细阅读本手册第五章和第六章等相关内容，操作时必须注意操作规范、安全须知及禁止事项等。6.1 使用前检查6.1.1

9、线路连接检查外部共分三路220V电源线路，一路通实验管理区域，一路通模拟器一和电器柜一，第三路通电器柜二和模拟器二和模拟器三。线路一接三个24寸屏和一个65寸屏；线路二通过一个三位开关接模拟器一的三个外景屏，由独立开关控制；线路二还控制模拟器内部线路， 导航屏及紧急开关。线路二还给电器柜一（PC2）供电； 线路三通过两个三位开关分别控制两个模拟器的6块显示屏，由两个独立开关控制；线路三还给模拟器二、三内部供电，以及导航屏及电器柜二（AMAX仿真工作站）6.1.2 控制柜检查控制柜一路通电后，开关及显示无异常，如有报警见第8节。6.1.3 液晶屏检查接通试验台本体一路进行检查：a检查安装牢固b检

10、查信号线。分别检查DVI视频线的输出端和接收端是否连接紧密；已及触摸屏的串口线的输出端和接收端；接收端是显示器，检查DVI线与显示器是否连接好；发送端是电脑，检查电脑与DVI线是否连接好，或者转换器与电脑连接是否接好。c. 检查电源线。检查电脑的电源线、显示器的电源线和触摸屏的ps2接口（触摸屏的电源是通过ps2接口传输的）是否插好；d检查显示器组装时各个插接口是否接好；具体效果见：2.4.4各显示器组成结构。方法：将组装好显示器，通电，看看是否能点亮，如果没有连接电脑或无信号输入，通电后显示器都会跳出一个小的信息框，显示“无信号”；那么，这表示这套显示器是好的。6.2 开机使用及停止关机完成

11、6.1 中的检查后，方可开机使用。开机顺序：打开电气柜左侧的旋转开关，运动控制系统启动；打开试验台的箱门，启动工作站和PC的电源开关，（显示系统的电源为常开），则工作站和PC电脑自动启动，显示屏点亮；操作者就位，登录用户，即可进行正常工作。关机顺序：通过触摸屏正常关闭电脑和工作站，电脑和工作站关闭后，按下座椅锁开关按钮，操作者离位，关闭电气柜左侧的旋转开关，然后关闭工作站和显示系统的电源开关。确认设备断电后方可离开。6.3 如何调节和使用座椅 座椅有上下、前后以及椅背角度的调节，调节按钮位于座椅左侧，如图 31所示。图31座椅的上下、前后调节的距离和位置可以被传感器读数并显示记录在软件中，具体

12、查看方法参见5.1.1节。6.4 如何使用换档杆6.5 操作规范、安全须知及禁止事项 1.2. 如需更换显示屏，请先断开总电源后进行操作，避免误触显示屏的电源板。更换显示屏时请将显示屏支架与显示屏一同从机构的显示屏连接板上拆下。 3. 显示屏没有外罩，在放置拆下的显示屏时请小心后面的线路板，防止人为压断信号线。7 专用软件的使用说明7.1 PreScan的使用说明7.1.1 驾驶模拟器在PreScan中的设置驾驶模拟器控制的是PreScan中的车辆模型，关于PreScan的详细操作请参照PreScan的User Manual。本手册介绍驾驶模拟器在PreScan生成的mdl文件中的设置步骤。L

13、Q7105模拟器如图7.1所示。我们本次提供2台LQ7105模拟器和1台LQ7115模拟器，根据其硬件号的不同我们为其提供了相对应的mdl文件。设置LQ7105模拟器的一般步骤为：1， 在PreScan中打开场景，拖放3D车辆，配置好视角，依次单击Build,和invoke simulation按钮，弹出视景和matlab。如图7.1所示。图7.1 PreScan弹出matlab进行仿真配置2， 可以看到matlab的工作目录中只有1个PreScan自动生成的mdl文件。以硬件标号为0000的LQ7105模拟器为例，复制我司提供的Controller1_0000文件夹下的文件到matlab的工

14、作目录如图7.2所示。图7.2Controller1_0000文件夹下的文件复制到工作目录3， 打开LQ3540.mdl文件将其中模块复制到PreScan自动生成的mdl文件中如图7.3所示。图7.3复制LQ3540.mdl文件中模块到PreScan自动生成的mdl文件4， 找到Dynamics_Simple_3D模块和Data_Proces模块如图7.4、7.5所示，将两个模块放到合适的位置并按照图7.6的方式将对应的接口进行连接。图7.4Dynamics_Simple_3D模块图7.5Data_Proces模块图7.6Dynamics_Simple_3D模块和Data_Proces模块的连

15、接方式Data_Proces模块用到接口的含义如下:O_Angle代表方向盘转角，O_Accelerator代表方向踏板，O_Brake代表刹车踏板，A/M是自动挡手动挡标识，LQ7105为自动挡驾驶模拟器，Menu_Gear代表档位。5， 配置Dynamics_Simple_3D模块，让其输出发动机转速。右键单击Dynamics_Simple_3D模块，选择Open In New Tab，弹出如图7.7所示的配置界面，并配置输出发动机转速如图7.8所示。关闭配置窗口回到上一步的界面。Dynamics_Simple_3D模块如图7.9所示。图7.7Dynamics_Simple_3D模块的配置

16、界面图7.8Dynamics_Simple_3D模块的输出配置图7.8修改后的Dynamics_Simple_3D模块6， 找到Controller NO.1模块，如图7.9所示，将上一步Dynamics_Simple_3D模块输出的发动机转速连接到Controller NO.1模块的R_Speed位置。图7.9Controller NO.1模块7， 找到由PreScan生成的SELF_Demux模块，如图7.10所示，将SELF_Demux模块与Controller NO.1模块进行连接，如图7.11所示。Controller NO.1模块左侧接口的含义从上到下分别是纬度、经度、车速、发动机

17、转速、剩余燃料值、限速值、预留栏位等。图7.11SELF_Demux模块与Controller NO.1模块连接至此LQ7105模拟器的一般性配置完成。设置LQ7115模拟器的一般步骤为：1， 以硬件标号为0002的LQ7115模拟器为例，复制我司提供的Controller1_0002文件夹下的文件到matlab的工作目录如图7.12所示。图7.12Controller1_0002文件夹下的文件复制到工作目录2， 打开LQ3541_1.mdl文件将其中模块复制到PreScan自动生成的mdl文件中如图7.13所示。图7.13复制LQ3541_1.mdl文件中模块到PreScan自动生成的mdl

18、文件3， 找到Data_Proces_1模块,并拖动相应模块如图7.14所示进行连接。图7.14Data_Proces1模块的配置4， 找到Data_Proces_1和Dynamics_Simple_3D模块。按照图7.15的方式进行连接。各信号的含义与LQ7105模拟器相同，故不赘述。图7.15Data_Proces_1和Dynamics_Simple_3D模块的连接5， 配置Dynamics_Simple_3D模块，让其输出发动机转速。右键单击Dynamics_Simple_3D模块，选择Open In New Tab，弹出如图7.16所示的配置界面，并配置输出发动机转速如图7.17所示。

19、关闭配置窗口回到上一步的界面。Dynamics_Simple_3D模块如图7.18所示。图7.6Dynamics_Simple_3D模块的配置界面图7.17Dynamics_Simple_3D模块输出配置图7.18修改后的Dynamics_Simple_3D模块6， 找到Controller NO.1模，将上一步Dynamics_Simple_3D模块输出的发动机转速连接到Controller NO.1模块的R_Speed位置。7， 找到图7.19示模块，并进行连接，需要将Dynamics_Simple_3D模块的发动机转速接到R_Speed接口上。图7.19 SELF_Demux模块与？模块

20、连接8， 找到图7.20示模块，并进行连接。.图7.20 Data_Process_1模块的连接至此LQ7115模拟器的一般性配置完成。7.1.2 地图场景说明本产品提供的地图场景有4个，分别是100平方公里重庆路网素材、3个10平方公里Demo。100平方公里重庆路网的区域在百度地图中如图7.21所示，PreScan中道路根据红线截断，如图7.22所示。在绘制地图时省略了道路信息难以得到的路面、以及施工路面。绘制的道路包括图中黄颜色的道路，主要是一些主干道路。由于地图面积过大，本产品仅提供了路网信息供用户编辑使用。图7.21路网区域示意图图7.22 PreScan路网示意图3个10平方公里D

21、emo所对应的百度地图区域和PreScan场景区域分别如下图7.23所示图 7.23百度地图与PreScan场景的对应关系的区域在百度地图中如图7.3所示，场景包括立交桥、交通信号灯、路牌、建筑、护栏、自动车、以及3台驾驶模拟器。7.1.3 3D地图场景导入如不更改场景可以直接导入我司提供的素材，直接进行仿真演示。除使用prescan自带素材绘制地图外，还可把3D模型导入PreScan中：1.从sketchup软件中导出目标模型文件1）打开sketchup，右击“文件”“3D模型库”“获取模型”，然后再弹出的模型库页面中搜索目标模型；2）选择目标文件并点击下载（保存为.dae格式，只有这个文件

22、prescan才能识别）。2.把下载下来的目标模型文件添加到prescan用户元素库中1）右击prescan上的“Tools”“User Library Elments Wizard”；2）弹出的菜单最上面是选择存放路径，下面的选项按钮点击“classic ULE”，然后点击“Add folder”并对新生成的文件命名；3）点击新生成的文件来激活对话框右边的“NewElement”按钮并点击；4）在弹出的对话框的第一页给文件命名以及选择元素类型并点击“next”；5）在弹出的对话框的第二页给添加的心元素命名以及必要的描述并点击“next”；6）在弹出的对话框的第三页选择第一步骤下载下来的目标模

23、型文件并点击“next”；7）第四页是对目标模型进行尺寸设置，一般从sketchup中下载文件都已设置好，可以直接点击“next”；8）下面只要顺着点击“next”即可，最后点击“User Library Elments Wizard”对话框上的“refersh and close”就能在prescan的UL Elements中直接拖拉该模型放置场景中。注意：1）在3D模型库中下载的文件需有textures.txt文件，不然导入的在3D viewer中看到的模型将是一片漆黑。7.1.4 真实道路数据获取/OpenStreetMap（简称OS

24、M）是一个网上地图协作计划，目标是创造一个内容自由且能让所有人编辑的世界地图。OSM的地图由用户根据手提GPS装置、航空摄影照片、其他自由内容甚至单靠地方智慧绘制。如图7.14所示提取某区域道路信息方法：1）在谷歌地图或者百度地图获取区域坐标2）输入四个方向坐标或者手动选择区域3）保存获得map.osm4）点击file import导入到Prescan，如图图 714 prescan导入地图方式 7.2 LaQua HMI Studio使用说明7.2.1 实验管理实验管理的功能是为实验设置工作目录、备注等实验信息，便于管理人员整理实验数据。工作目录用来保存程序运行时产生的所有文件，包括模拟器系

25、统配置文件、prescan仿真数据文件和采集的车辆视景视频文件等。建议不同的实验存放在不同的工作目录下，以免影响用户区分数据信息。建议用户仔细填写备注信息。设置工作目录的方法：1， 进入系统后打开实验管理选项卡，如图6.1。图6.12， 单击【导入】。弹出如图6.2所示对话框。3， 在图6.2界面输入路径和备注，或单击【浏览】选择文件夹。图6.24， 单击【导入】。完成设置工作目录如图6.3所示。图 系统设置系统设置的功能是配置模拟器的仪表以及监视器的分配。进行仿真实验之前需要先设置好驾驶模拟器的数量和对应的仪表盘风格，目前，仪表盘的风格有两种可选，一是宝马5系ECHO模式仪表

26、对应的名称为节能型仪表盘，二是COMFORT模式仪表对应的名称为舒适型仪表。然后设置监视器、视频预览屏幕、以及仪表屏幕的标号。监视器设置用来设置数据监控界面、视频监控界面和仪表界面所在的屏幕。监视器屏幕显示的内容为缩放过的模拟器的仪表的实时画面和实验监控选项卡中勾选的车辆参数的实时显示，其中车辆参数，最多支持6个栏位，每个栏位可以显示多种参数，以便对比。视频预览屏幕显示的内容有两种模式可供选取一是模拟器驾驶员看到的场景的实时信号，即33的九宫格显示，另一种模式是PreScan中提供的上帝视角显示。显示模式的设置在实验监控选项卡中进行设置。系统设置的一般步骤为：1，打开系统配置选项卡，如图6.4

27、图6.42，在仪表盘设置栏中勾选模拟器1，并将仪表风格设置为节能型仪表。如图6.5示。图6.53，在监视器设置栏中依次选择监视器、视频预览、仪表盘所对应的屏幕。如图6.6所示。图 实验监控实验监控的功能是对仿真模拟器上的实验数据实验视频以及仪表盘信息进行实时显示，存储录制，数据回放等。实验监控选项卡中的视频监控栏位的功能是设置视频预览屏幕显示的内容，目前只有两种模式可供选取一是模拟器驾驶员看到的场景的实时信号，即33的九宫格显示，另一种模式是PreScan中提供的上帝视角显示。数据设置栏位的功能是选择监视器屏幕所显示的内容，数据1到数据6代表了车辆参数显示的栏位顺序，通过指定不

28、同的车辆不同的参数来进行实时显示。实验监控选项卡界面的左上角打开参数监控窗口按钮的功能是按照所选的显示模式，及屏幕的分配方案来进行视频投放。实验监控选项卡界面的右上角按钮的功能是对实验数据和仿真视频进行录制、回放等操作。实验监控的一般步骤为：1，打开实验监控选项卡，在视频监控栏，选中显示视频1如图6.7所示。图6.72，分别单击33的窗口，设置屏幕的显示顺序。3，在数据设置栏位，在数据1行车辆列选择车辆1，在数据绑定列选择限速值，如图6.8所示。图6.85， 完成设置后，单击打开参数监控窗口，稍等5秒左右，对应的视频会投放到对应的屏幕。监视器屏幕如图6.9所示，视频预览屏幕如图6.10所示，仪

29、表1屏幕如图6.11所示。图6.9图6.10图6.116，单击【】录制按钮，开始记录数据和视频。7.2.4 数据管理数据管理界面的功能是对仿真模拟器上实验数据的查询、过滤和打印功能。提供以时间、最值、编号筛选数据的功能，提供表格查看、导出、打印功能。数据管理的一般步骤为：1，打开数据管理选项卡，如图6.12所示。图6.122，单击打开，选择数据即可进行数据过滤和表格预览，打印。7.2.5 用户管理用户管理界面的功能是添加、删除和编辑用户，并指定用户权限。用户权限分为普通用户和管理员，普通用户不具备删除数据的权限。用户管理的一般步骤为：1， 打开用户管理选项卡，如图6.13所示。图6.132， 单击添加用户按钮，弹出对