传感器信号施加输入装置、系统、方法及车辆与流程

本技术涉及车辆，尤其涉及车辆测试，具体涉及一种传感器信号施加输入装置、系统、方法及车辆。

背景技术：

1、随着汽车电子电气架构向集中式、域控式演进，整车电子控制单元软件复杂度急剧攀升，实车测试成为验证整车软件功能、故障诊断逻辑和功能安全策略的关键环节。实车测试是验证整车软件功能、故障诊断逻辑和功能安全策略的关键环节。传统实车传感器信号测试方案主要集中在正常功能点检层面，无法对传感器信号异常工况进行系统性验证。

2、针对传感器信号异常工况的测试，目前行业内通常采用拔除目标控制器保险丝或继电器的方式模拟传感器故障，拔除保险后整车进入故障闭锁状态，仅能进行静态开环测试，无法验证车辆在实际行驶过程中对传感器信号异常的真实响应，频繁拔插保险丝和接插件还会对原车线束造成物理损伤，现有技术无法灵活、低成本地模拟多种传感器故障的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种传感器信号施加输入装置、系统、方法及车辆，以至少解决现有实车测试中无法灵活、低成本地模拟多种传感器故障的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供了一种传感器信号施加输入装置，包括：传感器信号施加输入装置包括：虚拟控制器，以及与车辆中目标控制器的至少一个传感器一一对应的至少一个传感器信号施加输入模块；虚拟控制器与至少一个传感器信号施加输入模块均通信连接；虚拟控制器，用于在目标传感器信号施加输入模块连接在目标传感器和目标控制器之间的情况下，向目标传感器信号施加输入模块发送信号施加输入指令；其中，目标传感器信号施加输入模块是至少一个传感器信号施加输入模块中的一个；目标传感器是目标传感器信号施加输入模块对应的传感器；目标传感器信号施加输入模块，用于响应于信号施加输入指令，施加输入目标传感器发往目标控制器的采集信号，以对目标传感器进行实车运行测试。

4、根据上述技术手段，通过虚拟控制器与传感器信号施加输入模块的配合，在目标传感器信号施加输入模块串接于传感器与控制器之间时，对采集信号进行施加输入后发送至目标控制器，实现了在不拔除保险、不触发车辆闭锁的前提下对传感器信号进行在线编辑注入，保持车辆可行驶状态，解决了传统拔保险方案仅能静态开环测试的缺陷。

5、在一种可能的实现方式中，目标传感器信号施加输入模块包括：连接目标传感器的第一接口、连接目标控制器的第二接口和目标传感器信号施加输入单元；其中，第一接口，用于将目标传感器的采集信号送入目标传感器信号施加输入单元；目标传感器信号施加输入单元，用于响应于信号施加输入指令，施加输入采集信号，得到施加输入信号；第二接口，用于将施加输入信号送入目标控制器。

6、根据上述技术手段，通过第一接口采集原始信号、施加输入单元执行施加输入处理、第二接口输出施加输入信号的三段式结构，将信号采集、施加输入处理和信号输出在单一模块内闭环完成，信号链路短、延迟低，满足高动态行驶工况下的实时性要求。

7、在一种可能的实现方式中，目标传感器信号施加输入单元包括：选择子单元和至少一个施加输入支路；选择子单元和至少一个施加输入支路均通信连接；至少一个施加输入支路各自对应一种施加输入方向；其中，选择子单元，用于响应于信号施加输入指令指示的施加输入方向，从至少一个施加输入支路中选择目标施加输入支路施加输入采集信号，得到施加输入信号。

8、根据上述技术手段，通过选择子单元根据施加输入指令在多条施加输入支路间灵活切换，实现了多种施加输入方向的统一调度和按需选择，避免为每种施加输入模式单独配置硬件，简化了装置结构，提升了测试配置的灵活性和效率。

9、在一种可能的实现方式中，至少一个施加输入支路，包括：用于增大采集信号的第一施加输入支路，以及用于减少采集信号的第二施加输入支路；其中，第一施加输入支路和第二施加输入支路，均按照固定调整系数或者固定改变量来调整。

10、根据上述技术手段，通过固定调整系数或固定改变量对采集信号进行增大或减小，可精确模拟传感器信号的幅值漂移故障，支持定量化测试目标控制器在不同信号偏移程度下的响应阈值和容错边界。

11、在一种可能的实现方式中，至少一个施加输入支路，包括：用于改变采集信号正负极性的第三施加输入支路。

12、根据上述技术手段，通过对采集信号进行正负极性反转，可模拟传感器信号反向的极端故障场景，验证目标控制器在信号极性错误时能否正确识别异常并进入安全保护状态，覆盖传统测试方案无法实现的故障模式。

13、在一种可能的实现方式中，至少一个施加输入支路，包括：用于将采集信号变更为采集信号的期待值的第四施加输入支路。

14、根据上述技术手段，通过将采集信号变更为任意期待值，可模拟传感器信号被替换为特定数值的故障场景，支持将任意传感器信号强制注入至目标值，验证目标控制器在极端工况下的控制策略和故障处理逻辑。

15、在一种可能的实现方式中，少一个施加输入支路，包括：用于将采集信号停滞传输至目标控制器一段时间的第五施加输入支路。

16、根据上述技术手段，通过将采集信号停滞传输一段时间，可模拟传感器信号间歇性中断或卡滞的故障场景，验证目标控制器在信号丢失时能否及时检测并进入故障安全模式，覆盖信号时序类故障测试需求。

17、在一种可能的实现方式中，至少一个施加输入支路，包括：用于将采集信号保持原值的第六施加输入支路。

18、根据上述技术手段，通过将采集信号保持原值直通传输，可在不施加输入信号的基准状态下验证信号链路连通性和目标控制器的基础功能，为施加输入测试提供正常工况对照基准，确保测试结果的可比性和可追溯性。

19、在一种可能的实现方式中，第一接口和第二接口的接口类型，与目标传感器的采集信号的信号类型一致；其中，信号类型包括：模拟电压信号、数字电平信号、脉宽调制信号、频率信号和电阻信号中的一种。

20、根据上述技术手段，通过使第一接口和第二接口的接口类型与传感器信号类型一致，确保信号采集和输出的电气特性与原车传感器完全匹配，目标控制器无法感知施加输入模块的存在，实现真正的非破坏性透明接入。

21、第二方面，本技术提供了一种传感器信号施加输入系统，传感器信号施加输入系统包括如第一方面的传感器信号施加输入装置、上位机和信号转接盒子bob；信号转接盒子bob串接于目标控制器和至少一个传感器之间；传感器信号施加输入装置中的目标传感器信号施加输入模块，通过接入目标传感器通路中，以变相连接在目标传感器和目标控制器之间；其中，目标传感器通路是信号转接盒子bob中目标传感器至目标控制器的传感器转发通路；上位机，与传感器信号施加输入装置中的虚拟控制器通信连接；上位机，用于向虚拟控制器下发采集信号的施加输入指示，以使虚拟控制器基于施加输入指示，控制目标传感器信号施加输入模块施加输入采集信号。

22、根据上述技术手段，通过上位机、信号转接盒子bob和传感器信号施加输入装置的协同配合，上位机下发施加输入指示，bob提供非破坏性串接通道，施加输入装置执行信号施加输入，实现了从测试配置、信号注入到响应观测的全链路闭环，测试过程无需拆卸原车线束。

23、在一种可能的实现方式中，施加输入指示包括初始施加输入时间、初始施加输入值和施加输入值变化时序曲线。

24、根据上述技术手段，通过施加输入值变化时序曲线定义施加输入值随时间的变化规律，可模拟传感器信号渐变漂移或周期性振荡等动态故障场景，相比固定值施加输入更贴近真实故障特征，提升测试的逼真度和有效性。

25、在一种可能的实现方式中，上位机，还用于：观测目标控制器对于采集信号的施加输入信号的异常响应是否符合预期异常响应；其中，预期异常响应包括：发出异常故障码，以及按照异常故障码对应的异常处理方案执行异常处理。

26、根据上述技术手段，通过上位机自动观测目标控制器是否发出预期异常故障码并执行对应异常处理方案，实现了故障诊断功能的自动化验证，避免人工观测的主观性和遗漏，提升了测试效率和准确性。

27、在一种可能的实现方式中，上位机，还用于：将施加输入信号恢复为采集信号，观测目标控制器的异常解除响应是否符合预期异常解除响应；其中，预期异常解除响应包括：清除异常故障码，以及按照异常故障码对应的异常退回方案执行异常退出处理；基于异常响应是否符合预期异常响应的第一结果和异常解除响应是否符合预期异常解除响应的第二结果，生成目标控制器的实车测试结果。

28、根据上述技术手段，通过将施加输入信号恢复后观测异常解除响应，并结合异常响应和异常解除两个维度的结果生成测试报告，实现了故障注入、异常验证、故障恢复、结果判定的全自动化测试闭环，确保测试结论的完整性和客观性。

29、第三方面，本技术提供了一种传感器信号施加输入方法，包括：在目标传感器信号施加输入模块串接于目标传感器与目标控制器之间的情况下，向目标传感器信号施加输入模块发送信号施加输入指令；根据信号施加输入指令，施加输入目标传感器采集的原始信号，以得到施加输入信号；将施加输入信号发送至目标控制器，以对目标传感器进行实车运行测试。

30、第四方面，本技术提供了一种车辆，包括传感器信号施加输入装置，传感器信号施加输入装置采用第一方面中的传感器信号施加输入方法进行传感器信号施加输入。

31、第五方面，本技术提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，存储器中存储有至少一条计算机程序，至少一条计算机程序由处理器加载并执行以实现上述第一方面及其任一种可能的实施方式的方法。

32、第六方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，当计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述第一方面及其任一种可能的实施方式的方法。

33、第七方面，本技术提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面及其任一种可能的实施方式的方法。

34、需要说明的是，第二方面至第六方面中的任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。

35、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。