一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统及测试方法与流程

1.本发明涉及汽车电子电气测试领域，尤其涉及一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统及测试方法。


背景技术：

2.伴随着汽车智能网联化的快速发展，人们对驾驶辅助功能的需求日益增加，超级巡航功能sacc(super adaptive cruise control)应运而生，被广泛应用于市场主流车型，作为l2 级别的辅助驾驶功能，对于其功能的验证以及性能的评价提出了全新的挑战。
3.当前，对于超级巡航功能的测试大多数以如下方式为主：实车验证、单一零部件验证、单一系统验证。
4.实车验证测试周期较长，耗费大量人力、物力，在较短的项目周期内，只能依靠增加人员来解决效率低下等问题；
5.单一零部件和单一系统验证以hil硬件在环测试为代表，测试范围较窄，缺乏整车环境，对于性能测试，严重依靠调试人员的专业调试程度，很难保证巡航功能的性能验证准确性，无法形成完整测试功能评价验证体系。
6.因此，急需要一套整车实时仿真系统，在保证测试质量的前提下，大大提高工作效率，降低人员投入成本。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统及测试方法。通过该系统，可以实现整车的硬件在环，利用丰富的仿真技术，工程师可在实验室环境下完成功能的测试和验证工作，通过该系统，针对被测车型建立相应的实时车辆动力学模型及其驾驶环境，应用io板卡等与被测系统进行闭环运行，采用真实车辆的传感器、执行器，被测单元可实时获取车辆的相关反馈信息，实现各控制单元的整车交互；完成整车网络测试、功能测试、通讯测试、故障诊断测试和耐久测试。同时该系统可构建出丰富的场景运行工况，可在实验室中实现以往试验场或开放道路中才能实现的测试场景。本发明为超级巡航功能的电气功能、性能测试提供了有效的解决方案。
8.本发明的技术方案是这样实现的：
9.本发明提供一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统，包括感知层、场景层、车辆动力学环境层、软件环境层；
10.所述感知层用于测试环境的模拟仿真，其包括视频暗箱、雷达模拟器、超声波雷达回波模拟器，视频暗箱、雷达模拟器、超声波雷达回波模拟器分别与其下位机进行通讯连接，下位机通过数据线与上位机连接，实现控制通信；
11.所述场景层用于提供sacc功能测试场景，其同时与所述感知层及软件环境层通讯连接；
12.所述车辆动力学环境层用于向sacc功能测试提供实时的车辆动力学模型，其与被
测实车及所述软件环境层通讯连接；
13.所述软件环境层设置在上位机内，其与所述场景层及车辆动力学环境层通讯连接；软件环境层包括测试管理模块、试验管理件模块、自动化测试模块、故障注入模块、数据处理模块，用于进行被测实车的sacc功能测试。
14.进一步地，所述视频暗箱与被测实车的adas摄像头进行硬线连接。
15.更进一步地，所述视频暗箱外置，被测实车的adas摄像头前端加装有透镜，使实验室环境幕布所展示场景与车辆摄像头所采集的真实场景吻合。
16.进一步地，所述雷达模拟器为超声波雷达模拟器，运用超声波雷达模拟盒子，对置安装，中间采用吸波棉花，防止每对超声波雷达之间的相互干涉。
17.进一步地，所述车辆动力学环境层包括测功机，被测实车车轮拆卸后，分别连接四个可移动轴耦合测功机，通过测功机实现车辆运动状态模拟，并将测功机与测功机控制系统上位机进行连接。
18.更进一步地，所述测功机为可移动轴耦合测功机，可移动轴耦合测功机通过转动盘螺栓与被测实车连接。
19.本发明同时提供一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统的测试方法，包括以下步骤：
20.s1.系统安装及标定：进行硬件系统装配，将感知层及车辆动力学环境层分别与被测实车连接，进行系统通讯连接调试；
21.s2.系统调试：上述硬件系统装配、标定完成后，进行车辆动力学模型调试；然后对sacc测试的功能进行粗调，并且结合实车相应数据进行性能精调；
22.s3.sacc功能测试执行：运用软件环境层内的试验管理软件进行功能的手动验证；应用vtd/dyna4进行sacc功能测试的场景搭建；
23.s4.进行测试序列的搭建，序列搭建完成后，进行自动测试工作。
24.进一步地，所述步骤s3中，sacc功能测试的场景搭建的场景分为分段式或集合式；分段式场景只针对单个工况，每个工况与场景具有一一对应关系；集合式场景以结构化高速道路为主，测试车辆在场景内运行实现全功能的测试验证。
25.本发明的积极效果在于：
26.本发明提供的一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统，在实验室仿真环境下，能够完成sacc的所有功能、性能、故障诊断、复杂场景等测试，为复杂的智能网联车辆控制器提供了完整的验证评价体系。
附图说明
27.图1为本发明所述的一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统框图。
28.图2为本发明所述的一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统测试工况示例图。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
30.一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统，包括感知层、场景层、车辆动力学环
境层、软件环境层；
31.所述感知层用于测试环境的模拟仿真，其包括视频暗箱、雷达模拟器、超声波雷达回波模拟器，视频暗箱、雷达模拟器、超声波雷达回波模拟器分别与其下位机进行通讯连接，下位机通过数据线与上位机连接，实现控制通信；
32.所述场景层用于提供sacc功能测试场景，其同时与所述感知层及软件环境层通讯连接；
33.所述车辆动力学环境层用于向sacc功能测试提供实时的车辆动力学模型，其与被测实车及所述软件环境层通讯连接；
34.所述软件环境层设置在上位机内，其与所述场景层及车辆动力学环境层通讯连接；软件环境层包括测试管理模块、试验管理件模块、自动化测试模块、故障注入模块、数据处理模块，用于进行被测实车的sacc功能测试。
35.进一步地，所述视频暗箱与被测实车的adas摄像头进行硬线连接。
36.更进一步地，所述视频暗箱外置，被测实车的adas摄像头前端加装有透镜，使实验室环境幕布所展示场景与车辆摄像头所采集的真实场景吻合。
37.进一步地，所述雷达模拟器为超声波雷达模拟器，运用超声波雷达模拟盒子，对置安装，中间采用吸波棉花，防止每对超声波雷达之间的相互干涉。
38.进一步地，所述车辆动力学环境层包括测功机，被测实车车轮拆卸后，分别连接四个可移动轴耦合测功机，通过测功机实现车辆运动状态模拟，并将测功机与测功机控制系统上位机进行连接。
39.更进一步地，所述测功机为可移动轴耦合测功机，可移动轴耦合测功机通过转动盘螺栓与被测实车连接。
40.一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统的测试方法，包括以下步骤：
41.s1.系统安装及标定：进行硬件系统装配，将感知层及车辆动力学环境层分别与被测实车连接，进行系统通讯连接调试；
42.s2.系统调试：上述硬件系统装配、标定完成后，进行车辆动力学模型调试；然后对sacc测试的功能进行粗调，并且结合实车相应数据进行性能精调；
43.s3.sacc功能测试执行：运用软件环境层内的试验管理软件进行功能的手动验证；应用vtd/dyna4进行sacc功能测试的场景搭建；
44.s4.进行测试序列的搭建，序列搭建完成后，进行自动测试工作。
45.进一步地，所述步骤s3中，sacc功能测试的场景搭建的场景分为分段式或集合式；分段式场景只针对单个工况，每个工况与场景具有一一对应关系；集合式场景以结构化高速道路为主，测试车辆在场景内运行实现全功能的测试验证。
46.实施例1
47.如图1所示，一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统，由四部分组成：感知层、场景层、车辆动力学环境层、软件环境层。
48.感知层用于测试环境的模拟仿真，其包括视频暗箱、雷达模拟器、超声波雷达回波模拟器，实现系统对测试环境的要求。
49.场景层主要为sacc功能提供测试场景，通过相关的视频场景生成软件，实现不同的法规、经验、事故等场景的仿真。
50.车辆动力学环境层为超级巡航测试提供实时的车辆动力学模型，并且含有变频控制和采集系统的测功机能够完成动力系统扭矩分配功能、耐久性等复杂的测试工作。
51.软件环境层包括测试管理软件、试验管理软件、自动化测试软件、故障注入软件、数据处理软件，应用于整个测试过程，在系统搭建调试完成后，测试人员只需要应用上述软件，即可完成功能的测试验证工作。
52.实施例2
53.一种基于整车仿真的超级巡航功能测试系统的测试方法，包括以下步骤：
54.步骤一，测功机连接调试。测试系统采用真实车辆，将被测车辆车轮进行拆卸，通过转动盘螺栓分别连接四个可移动轴耦合测功机，可实现横向纵向移动，车辆运动状态模拟，并将测功机与测功机控制系统上位机进行连接、调试，满足控制需求。
55.步骤二，对雷达模拟器进行调试，可实现双目标车辆探测。对于超声波雷达模拟器，运用超声波雷达模拟盒子，对置安装，中间采用吸波棉花，防止每对超声波雷达之间的相互干涉。
56.步骤三，使用真实车辆的adas摄像头，与视频暗箱进行硬线连接(视频暗箱外置)，调整场景投影幕布，并且在摄像头前端加装透镜，保证实验室环境幕布所展示场景与车辆摄像头所采集的真实场景想吻合，采用标靶方式，进行标定，保证其测试结果的准确性。
57.视频暗箱，雷达仿真模拟器，超声波雷达模拟器分别与其下位机进行连接，信息交互，下位机通过数据线与上位机连接，实现控制通信。
58.步骤四，上述硬件系统装配、标定完成后，进行车辆动力学模型调试。在测试之前，需对sacc测试的功能进行粗调，并且结合实车相应数据进行性能精调。
59.步骤五，上述所有工作完成后，进行具体的测试执行，该部分主要依赖于软件环境层，运用试验管理软件可以进行功能的手动验证；应用vtd/dyna4进行sacc功能测试的场景搭建，测试场景的复杂性依验证的具体功能而定，场景可分为分段式/集合式；分段式场景只针对单个工况，每个工况与场景具有一一对应关系；集合式场景往往以结构化高速道路为主，测试车辆在场景内运行可实现全功能的测试验证。
60.步骤六，进行测试序列的搭建，序列搭建完成后，只需按下运行按钮，即可完成自动化的测试工作。
61.如图2所示，以旁车道车辆切入工况为例，车辆行驶在高速场景下，旁车道车辆切入到本车道，本车识别到目标车切入后，能够减速，并且保持横纵向的稳定控制，不会偏出车道，实现对sacc功能的验证，通过测试数据的回踩，可得到该过程中控制器功能相关的所有详细参数，实现了该功能的客观验证与评价。