一种助力车综合测试装置及助力车测试方法与流程

本发明涉及助力车测试领域，具体涉及一种助力车综合测试装置及助力车测试方法。

背景技术：

共享助力车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供电动助力车共享服务，是一种分时租赁模式。共享助力车在城市中给人们的短距离出行带来了极大的便利。共享助力车面临复杂的户外环境以及多样的使用场景，因此在设计共享助力车的过程中需要对共享助力车进行全面的测试，以便在设计阶段发现助力车的缺陷，并对缺陷进行改进。

共享助力车的机电系统其故障率最高的子系统。共享电动车的机电系统与现有技术中的电动车类似。其主要包括电机、控制器以及天线盒。电机与控制器连接，天线盒与控制器连接。电机用于驱动助力车的轮毂转动。

在助力车上安装有与控制器连接的大灯开关、转把、刹车把手。通过大灯开关可以控制助力车的大灯。通过转把可以调节电机的转速，通过刹车把手可以对助力车进行刹车。在刹车把手按下之后，控制器会切断电机的电源，使其停止转动。此外，助力车还安装有踏板，助力车的中轴上安装有踏频传感器，控制器通过踏频传感器检测用户踩踏的速度，并根据用户踩踏的速度控制电机转动，以实现助力的效果。

与控制器连接的天线盒用于从控制服务器中接收指令。指令包括开锁指令、开电池锁指令。同时控制器还可通过天线盒向控制服务器上报助力车的状态信息。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种助力车综合测试装置及助力车测试方法。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种助力车综合测试装置，其包括：

控制系统，用于和助力车的控制器通信连接，以接收所述控制器的反馈信息；

测试设备，所述测试设备包括若干测试组件，各所述测试组件与所述控制系统通信连接，用于在所述控制系统的控制下向对所述助力车进行测试。

本发明的进一步改进在于，所述控制系统包括上位机以及测试控制模块；所述上位机与所述测试控制模块通信连接，所述测试控制模块与所述测试设备中的各所述测试组件电性连接；所述上位机用于和所述助力车的所述控制器通信连接以接收所述反馈信息。

本发明的进一步改进在于，所述测试设备的测试组件包括助力测试组件、转把测试组件、刹车信号测试组件、电池锁测试组件、电机做功测试组件、电机转速测试组件、天线盒测试组件以及大灯测试组件中的一种或多种的组合。

本发明的进一步改进在于，所述助力测试组件包括所述测试控制模块的输出接口，该所述输出接口用于和所述助力车的踏频传感器的输出端电性连接，用以向所述助力车的所述控制器输出踏频信号；

或者/以及所述助力测试组件包括用于驱动所述踏频传感器转动的旋转驱动模块；所述旋转驱动模块与所述控制系统电性连接。

本发明的进一步改进在于，所述电池锁测试组件包括电池锁锁舌推杆以及锁舌推杆驱动机构；所述锁舌推杆驱动机构与所述控制系统电性连接。

本发明的进一步改进在于，所述电机做功测试组件与所述控制系统电性连接，用以在所述控制系统的控制下向所述助力车的电机施加预定的负载。

本发明的进一步改进在于，所述天线盒测试组件包括天线盒承载装置以及与之连接的摇摆驱动装置；所述摇摆驱动装置与所述控制系统电性连接。

本发明的进一步改进在于，所述转把测试组件、所述刹车信号测试组件以及所述大灯测试组件均包括所述一个所述控制系统的输出接口；各所述控制系统的输出接口用于向所述助力车输出相应的信号，以分别模拟转把的输出信号、刹车把手的输出信号以及大灯开关的输出信号。

一种助力车测试方法，其包括以下步骤：

控制系统按照预定时序执行测试用例；

执行测试用例的过程中，所述控制系统通过所述测试设备对所述助力车进行测试，并从所述助力车的所述控制器获取反馈信息。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括助力测试，进行助力测试的过程中，通过助力测试组件向所述助力车的踏频传感器的输出端输出踏频信号，并通过电机转速测试组件测量所述助力车的电机转速；

或者，通过旋转驱动模块驱动所述踏频传感器转动，以模拟用户对踏板的踩踏动作，并通过电机转速测试组件测量所述助力车的电机转速。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括转把功能测试，进行转把功能测试的过程中，通过转把测试组件向所述助力车的转把的输出端输出电信号，以模拟转把的输出信号；同时通过电机转速测试组件测量所述助力车的电机转速变化。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括刹车断电测试，进行刹车断电测试的过程中，通过刹车信号测试组件向所述助力车的刹车把手的输出端输出刹车信号，同时根据所述助力车的控制器的反馈信息判断助力车是否根据刹车信号执行断电操作。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括扫码开关锁测试和/或扫码开电池锁测试，在扫码开关锁测试或扫码开电池锁测试的过程中，通过所述控制系统向助力车的控制服务器发送开锁请求或开电池锁请求；并根据所述助力车的控制器的反馈信息判断助力车是否执行相应的开锁操作或开电池锁操作。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括关电池锁测试，在关电池锁测试的过程中，驱动电池锁测试组件的锁舌推杆对电池锁的锁舌进行推动以模拟关电池锁的动作；并根据所述助力车的控制器的反馈信息判断电池锁的关锁结果。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括天线盒晃动寿命测试，在天线盒晃动寿命测试的过程中，通过天线盒测试组件对助力车的天线盒进行晃动，并统计晃动的次数，以测试所述天线盒在晃动条件下的可靠性。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括电机做功测试，电机做功测试包括以下步骤：在所述助力车的电机转动的过程中，通过电机做功测试组件向所述电机施加预定的负载以模拟骑行负载。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括电机防盗测试，电机防盗测试包括以下步骤：在助力车处于驻车状态下，通过电机做功测试组件向所述助力车的电机施加预设扭矩，以测试驱动所述电机转动所需的扭矩是否满足电机防盗所需的扭矩。

本发明的进一步改进在于，所述测试用例包括的测试项目包括大灯测试，在大灯测试的过程中，通过大灯测试组件控制所述助力车的大灯的开启和关闭。

本发明的优点是：该装置可以对助力车进行自动测试，测试过程不需人工干预，可对助力车进行压力测试，使得助力车的设计缺陷在测试过程中可以充分暴露。

附图说明

图1为助力车综合测试装置的结构框图；

图2为助力车综合测试装置在使用过程中的结构框图；

图3为助力车测试方法的流程图；

图4为电池锁测试组件的立体视图。

符号说明：

1控制系统，2测试设备，3测试控制模块，4上位机，5控制器，

6助力测试组件，7转把测试组件，8刹车信号测试组件，

9电池锁测试组件，10电机做功测试组件，11电机转速测试组件，

12天线盒测试组件，13大灯测试组件，14踏频传感器，15电机，

16转把，17天线盒，18电池锁锁舌推杆，19锁舌推杆驱动机构，

20电机，21转盘。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：如图1、2所示，本发明的实施例包括一种助力车综合测试装置，其包括：控制系统1以及测试设备2。控制系统1包括上位机4以及测试控制模块3。上位机4以及测试控制模块3通过串口进行通信连接。控制系统1的上位机4还用于通过串口和助力车的控制器5通信连接，以便接收控制器5的反馈信息。测试设备2包括多个测试组件，各测试组件与控制系统1通信连接，各测试组件用于在测试控制模块3的控制下对助力车进行测试。

在一个具体实施例中，上位机4采用通用的计算机，测试控制模块3可采用树莓派、单片机开发版、plc、工控机或者fpga板卡。上位机4用于向测试控制模块3发送控制命令，并接收测试控制模块3反馈的测试结果。上位机4可运行图形界面程序以及数据库程序，以便保存并显示测试数据，还可对测试数据进行统计并显示统计结果。

在一些实施例中，测试设备2中的测试组件包括助力测试组件6、转把测试组件7、刹车信号测试组件8、电池锁测试组件9、电机做功测试组件10、电机转速测试组件11、天线盒测试组件12以及大灯测试组件13。

助力测试组件6用于模拟助力车的踏频传感器14产生的踏频信号。踏频信号为pwm信号。助力车的控制器5接收到踏频信号之后，会控制电机15按照与踏频信号相适配的转速进行转动，从而实现助力功能。

在一些实施例中，助力测试组件6包括测试控制模块3的一个输出接口，该输出接口用于通过导线和用于和所述助力车的踏频传感器14的输出端电性连接，用以向助力车的控制器5输出踏频信号。在一个具体实施例中，测试控制模块3采用树莓派，树莓派通过一个io接口输出pwm信号。pwm信号可通过树莓派内置的定时电路产生。

在另一些实施例中，助力测试组件6包括用于驱动踏频传感器14转动的旋转驱动模块；旋转驱动模块与控制系统1的测试控制模块3电性连接。旋转驱动模块包括直流电机以及减速器，减速器的输出轴与踏频传感器14转轴连接。测试控制模块3可以控制旋转驱动模块按照预定转速进行转动，使得踏频传感器14输出预定的踏频信号。

如图2、4所示，电池锁测试组件9包括电池锁锁舌推杆18以及锁舌推杆驱动机构19；锁舌推杆驱动机构19与控制系统1的测试控制模块3电性连接。测试控制模块3可控制锁舌推杆驱动机构19驱动电池锁锁舌推杆18推动电池锁的锁舌，以模拟关电池锁的操作。此外，锁舌推杆驱动机构19还可测量推动电池锁锁舌推杆18所需的推力，以便测试电池锁的开合压力。同时，锁舌推杆驱动机构19还具有计数功能，以便统计关锁测试次数，从而对电池锁的使用寿命进行测试。

具体的，如图2、4所示，锁舌推杆驱动机构19包括电机20、转盘21以及电机驱动器(图中未示出)。转盘21与电机20的转轴连接，电池锁锁舌推杆18与转盘21铰接，二者构成曲柄摇杆机构，当转盘21转动时电池锁锁舌推杆18的末端往复运动以顶推电池锁的锁舌。电机20为伺服电机，其内部有转子位置编码器。电机驱动器与电机20电性连接，用于控制电机的转速和转矩。电机驱动器可通过电机转动的速度以及需要的转矩检测驱动电池锁锁舌推杆18所需的负载，进而判断推动电池锁锁舌推杆18所需的推力。电机驱动器可通过统计电机20的转动圈数统计关锁测试次数，通常电机20每转动一圈会进行一次关锁测试。

电机做功测试组件10与控制系统1的测试控制模块3电性连接，用以在控制系统1的测试控制模块3的控制下向助力车的电机15施加预定的负载。在一个具体实施例中，电机做功测试组件10的对电机输出的力矩可以多挡调节，以模拟不同的骑行路况。

电机转速测试组件11与控制系统1的测试控制模块3电性连接，用以测试助力车的电机15的转速。电机转速测试组件11可单独设置，也可安装在电机测试台架上，并与数显装置连接，数显装置可通过usb或者串口与测试控制模块3电性连接。

天线盒测试组件12包括天线盒承载装置以及与之连接的摇摆驱动装置。摇摆驱动装置与控制系统1的测试控制模块3电性连接，用于在测试控制模块3的控制下驱动天线盒承载装置。天线盒承载装置用于带动助力车的天线盒按照预定的频率及幅度进行摆动，通过驱动天线盒17持续地摆动，可以测试天线盒在摆动及振动情况下的使用寿命。摇摆驱动装置采用步进电机进行驱动，以便精确地控制天线盒承载装置的摆动角度；同时摇摆驱动装置还具有步进技术模块，以便统计天线盒的摆动次数。

转把测试组件7包括测试控制模块3的一个输出接口，该输出接口用于和助力车的转把16的输出端电性连接，用以向助力车的控制器5输出转把信号。转把信号为0.8v至3.8v的模拟信号，可以通过测试控制模块3内的dac模块生成。控制器5可根据转把信号控制电机15的转速。

刹车信号测试组件8包括测试控制模块3的一个输出接口，该输出接口用于和助力车的刹车把手的输出端电性连接，用以向助力车的控制器5输出刹车信号。刹车信号为具有高电平和低电平两种状态。可采用测试控制模块3的gpio进行模拟。当控制器5接收到刹车信号之后，会切断电机15的供电，使得助力车更加容易刹车。

大灯测试组件13包括测试控制模块3的一个输出接口以及与该输出接口连接的继电器。该继电器用于控制助力车的大灯进行开启或关闭。该继电器可以在测试控制模块3的控制下导通或断开，以模拟大灯开关的输出信号。

在一些实施例中，控制系统1的上位机4与助力车的控制服务器通信连接。以便上位机4向控制服务器发起开锁请求或者开电池锁请求。

如图1至3所示，本发明的实施例还包括一种助力车测试方法，该助力车测试方法使用上述的助力车综合测试装置进行实施，该方法包括以下步骤：

控制系统按照预定时序执行测试用例；各测试用例可同时进行，也可反复进行，也可按照预定的顺序先后执行。各测试用例写在脚本中，通过上位机4传递至测试控制模块3，测试控制模块3用于按照上位机4的指令执行各脚本。

在执行脚本中的测试用例时，控制系统1的测试控制模块3通过测试设备2对助力车进行测试，同时上位机4从助力车的控制器5获取反馈信息。

在某个脚本中，对助力车进行测试的测试项目包括：助力测试、转把功能测试、刹车断电测试、扫码开关锁测试、扫码开电池锁测试、关电池锁测试、电机转速测试、天线盒晃动寿命测试、电机做功测试、大灯测试以及电机防盗测试中的一项或多项的组合。

在一个具体实施例中，进行助力测试的过程中，通过助力测试组件6向助力车的踏频传感器的输出端输出踏频信号，并通过电机转速测试组件11测量助力车的电机15的转速。测试控制模块3可根据电机转速测试组件11的测量结果判断电机15的转速是否与踏频信号相对应。

或者，助力测试组件6通过旋转驱动模块驱动踏频传感器14转动，以模拟用户对踏板的踩踏动作，并通过电机转速测试组件11测量助力车的电机15的转速。

进行转把功能测试的过程中，通过转把测试组件7向助力车的转把的输出端输出电信号，以模拟转把的输出信号；同时通过电机转速测试组件11测量助力车的电机15的转速变化。测试控制模块3可根据电机转速测试组件11的测量结果判断电机15的转速是否与转把的输出信号相对应。

进行刹车断电测试的过程中，通过刹车信号测试组件8向助力车的刹车把手的输出端输出刹车信号，同时根据助力车的控制器5的反馈信息判断助力车是否根据刹车信号执行断电操作。助力车完全正常的情况下，控制器5收到刹车信号后，会停止对电机15供电，以使得电机停止转动；同时控制器5还会通过串口向上位机4发送反馈信息。在进行刹车断电测试的过程中，测试控制模块3还可通过电机转速测试组件11的测量结果判断电机15是否断电。

在扫码开关锁测试的过程中，上位机4向助力车的控制服务器发送开锁请求(以模拟手机扫码开锁的过程)，收到请求后控制服务器向对应的助力车的天线盒发送开锁指令；助力车的控制器5接收到开锁指令之后，控制电子锁进行开锁，并通过串口向上位机4发送反馈信息。上位机4可根据反馈信息判断助力车是否执行了相应的开锁操作。

在扫码开关电池锁的测试过程与扫描开锁测试的过程类似；在扫码开关电池锁的过程中，上位机4向助力车的控制服务器发送开电池锁请求，收到请求后控制服务器向对应的助力车的天线盒发送开电池锁指令；助力车的控制器5接收到开电池锁指令之后，控制电池锁进行开锁，并通过串口向上位机4发送反馈信息。上位机4可根据反馈信息判断助力车是否执行了相应的开电池锁操作。

在关电池锁测试的过程中，测试控制模块3驱动电池锁测试组件9的锁舌推杆对电池锁的锁舌进行推动以模拟关电池锁的动作；并根据助力车的控制器5的反馈信息判断电池锁的关锁结果。在关电池的过程中，推动电池锁锁舌后，电池锁会向助力车的控制器5发送关锁信息，助力车的控制器5可将关锁信息上报至上位机4。电池锁测试组件9还可测量推动电池锁锁舌所需的推力以及关锁次数，将电池锁测试组件9统计的关锁次数与通过电池锁检测到的关锁次数相比较，可检测出电池锁内部的传感器是否发生故障。

在天线盒晃动寿命测试的过程中，测试控制模块3通过天线盒测试组件12对助力车的天线盒17进行晃动，并统计晃动的次数，以测试所述天线盒17在晃动条件下的可靠性。天线盒17的内部不仅包括电路板，还包括天线以及电池，上述组件是晃动寿命测试中的薄弱点。当天线、电池或者电路板上的关键元件在晃动寿命测试的过程中脱落或者松动时，天线盒17的功能将出现缺陷。本实施例中，天线盒晃动寿命测试通常与扫码开电池锁测试以及关电池锁测试同步进行，在开电池锁或者关电池锁的过程中，天线盒17需要与服务器通信并控制电池锁，在此过程中，如果天线盒17无法控制电池锁打开，或者检测不到电池锁锁舌被推动，则表明天线盒17在天线盒晃动寿命测试的过程中发生故障。

电机做功测试包括以下步骤：在助力车的电机转动的过程中，通过电机做功测试组件10向电机15施加预定的负载以模拟骑行负载。

电机防盗测试包括以下步骤：在助力车处于驻车状态下，通过电机做功测试组件10向助力车的电机15施加预设扭矩，以测试驱动电机转动所需的扭矩是否满足电机防盗所需的扭矩。电机防盗指的是助力车处于停车状态时，助力车的电机需要客服较大扭矩才能转动，这样可以避免不法分子推走助力车。

在大灯测试的过程中，通过大灯测试组件13控制助力车的大灯的开启和关闭。本实施例中，大灯测试组件13包括电压传感器，该电压传感器通过检测大灯输入端电平的高低判断大灯的开启或关闭。

以上的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。