一种智能汽车的域控制器测试系统及方法与流程

本发明涉及汽车电子测试技术领域，尤其涉及一种智能汽车的域控制器测试系统及方法。

背景技术：

智能汽车，可以提供更安全、更节能、更环保、更舒适的驾驶方式和交通出行综合解决方案，是城市智能交通系统的重要环节，是构建绿色汽车社会的核心要素，其意义不仅在于汽车产品与技术的升级，更有可能带来汽车及相关产业生态和价值链体系的重塑，已经成为美国、日本、欧洲等国家和地区的未来发展战略。

智能汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现人、车、路等智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。智能汽车包含智能驾驶、智能交互、智能互联等技术，集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体，也是汽车产业电动化、智能化、网联化的集中体现。

智能汽车需要将多种传感器的信号实现融合，这要求智能汽车的域控制器对信息采集和计算具有实时管理功能，域控制器主要实现传感器与信号的实时管理，并具有智能行为决策能力。现实中，对于域控制器的检测主要采用实车道路测试，但实车道路测试存在需要人力、金钱和时间成本较高，测试环境搭建和修改非常困难、重复性较差。而采用现有的汽车电子检测系统进行检测，其主要采用测试板卡产生的开关信号对控制器的功能进行检测，其测试系统并不能根据车辆动力、道路、驾驶员、传动等来对控制器进行测试。因此，现有的汽车电子检测系统并不能满足智能汽车的域控制器的实时性能和智能性能的测试要求。

技术实现要素：

本发明提供一种智能汽车的域控制器测试系统和方法，解决现有汽车电子测试系统对智能汽车的域控制器的功能测试花费成本高，且不能满足实时性和智能性测试的问题，能降低测试成本和测试风险，提高测试的可重复性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种智能汽车的域控制器测试系统，包括：场景模拟模块、仿真控制模块、车辆模型单元、实时数据处理单元和通讯单元；

所述仿真控制模块的输入端与所述场景模拟模块的输出端相连，所述实时数据处理单元的输入端与所述车辆模型单元的输出端相连；

所述通讯单元与所述仿真控制模块、所述实时数据处理单元和待测域控制器通过串口相连；

所述场景模拟模块用于模拟车辆的行驶环境，所述仿真控制模块根据所述行驶环境仿真环境感知信号，并通过所述通讯单元发送给待测域控制器；

所述车辆模型单元用于仿真车辆动力学模型，所述实时数据处理单元根据所述车辆动力学模型提取车辆状态特征，并通过所述通讯单元发送给待测域控制器；

待测域控制器根据所述环境感知信号和所述车辆状态特征进行自学习训练得到车辆控制信号，并通过所述通讯单元发送给所述实时数据处理单元。

优选的，还包括：车辆控制模型单元；

所述车辆控制模型单元的控制端与所述实时数据处理单元第一输出端相连，所述车辆控制模型单元用于存储预设的车辆控制模型和相对应的控制策略；

所述实时数据处理单元根据所述车辆控制信号控制所述车辆控制模型单元按预设的车辆控制模型和控制策略输出相对应的制动信号和转向信号。

优选的，所述仿真控制模块包括：

车道偏离仿真模块，用于仿真车道偏离信号；

碰撞预警仿真模块，用于仿真碰撞预警信号；

交通标志识别仿真模块，用于仿真交通标志识别信号

紧急制动仿真模块，用于仿真紧急制动信号；

距离检测仿真模块，用于仿真车辆前后左右的目标距离信号；

图像采集仿真模块，用于仿真车辆前后左右的环境图像采集信号。

优选的，还包括：数据生成单元；所述数据生成单元的输入端与所述实时数据处理单元的第二输出端相连，所述数据生成单元用于记录测试相关数据，并生成测试报告。

优选的，还包括：执行装置；

所述执行装置的输入端与所述车辆控制模型单元的第一输出端相连，所述执行装置根据所述制动信号和所述转向信号执行制动和转向动作。

优选的，还包括：整车控制器；

所述整车控制器与所述通讯单元通过串口相连，所述整车控制器通过所述通讯单元获取待测域控制器发送的车辆控制信号，并根据所述车辆控制信号控制车辆制动和转向。

优选的，还包括：显示单元；

所述显示单元的第一输入端与所述仿真控制模块的输出端相连，所述显示单元用于显示模拟车辆的行驶环境；

所述显示单元的第二输入端与所述车辆控制模型单元的第二输出端相连，所述显示单元还用于显示所述车辆控制模型单元输出的制动信号和转向信号。

优选的，所述通讯单元至少包括以下任一种：can通讯模块、以太网通讯模块。

本发明还提供一种智能汽车的域控制器测试方法，包括：

模拟车辆的行驶环境，并根据所述行驶环境仿真环境感知信号；

选择车辆动力学模型，并根据所述车辆运力学模型提取车辆状态特征；

将所述环境感知信号和所述车辆状态特征发送给待测域控制器进行自学习训练得到车辆控制信号；

根据所述车辆控制信号确定车辆控制模型，并输出相对应的控制策略。

优选的，所述环境感知信号包括：车道偏离信号、碰撞预警信号、交通标志识别信号、紧急制动信号和目标距离信号；

根据所述车道偏离信号，确定车辆的制动信号和转向信号；

根据所述碰撞预警信号，确定车辆的制动信号和转向信号；

根据所述交通标志识别信号，确定车辆的制动信号和转向信号；

根据所述紧急制动信号，确定车辆的制动信号；

根据所述目标距离信号，确定车辆的制动信号和转向信号。

本发明提供一种智能汽车的域控制器测试系统和方法，该系统采用模拟仿真技术对车辆的行驶环境进行环境感知信号仿真，待测域控制器根据该环境感知信号确定车辆的控制策略，解决现有汽车电子测试系统对智能汽车的域控制器的功能测试花费成本高，且不能满足实时性和智能性测试的问题，能降低测试成本和测试风险，提高测试的可重复性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是本发明提供的一种智能汽车的域控制器测试系统示意图；

图2：是本发明提供的一种智能汽车的域控制器测试方法示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前智能汽车的域控制器需要对传感器采集的信号进行集中管理，并具有智能决策的管理功能。现有的汽车电子测试平台不能对域控制器进行各项功能进行有效测试。本发明提供一种智能汽车的域控制器测试系统和方法，该系统采用模拟仿真技术对车辆的行驶环境进行环境感知信号仿真，待测域控制器根据该环境感知信号确定车辆的控制策略，解决现有汽车电子测试系统对智能汽车的域控制器的功能测试花费成本高，且不能满足实时性和智能性测试的问题，能降低测试成本和测试风险，提高测试的可重复性。

如图1所示，一种智能汽车的域控制器测试系统，包括：场景模拟模块、仿真控制模块、车辆模型单元、实时数据处理单元和通讯单元。所述仿真控制模块的输入端与所述场景模拟模块的输出端相连，所述实时数据处理单元的输入端与所述车辆模型单元的输出端相连。所述通讯单元与所述仿真控制模块、所述实时数据处理单元和待测域控制器通过串口相连。

所述场景模拟模块用于模拟车辆的行驶环境，所述仿真控制模块根据所述行驶环境仿真环境感知信号，并通过所述通讯单元发送给待测域控制器。所述车辆模型单元用于仿真车辆动力学模型，所述实时数据处理单元根据所述车辆动力学模型提取车辆状态特征，并通过所述通讯单元发送给待测域控制器。待测域控制器根据所述环境感知信号和所述车辆状态特征进行自学习训练得到车辆控制信号，并通过所述通讯单元发送给所述实时数据处理单元。

具体地，由于智能汽车域控制器与各传感器之间通讯模式采用集中式架构，即能实时得到各个传感器传输的信号，避免因优选级的原因造成信号获取不及时。因此对于域控制器的测试需要体现其实时处理功能和多数据获取功能，其中，该数据体现车辆的外部行驶环境，如周边的路况、行人、道路、隧道、建筑物等信息。在实际应用中，可采用上位机实现场景模拟模块、仿真控制模块和车辆模型单元的功能，其中，场景模拟模块包括：标准法规定义的测试场景、交通事故数据库测试场景以及汽车厂实车采集的特殊测试场景，可通过在上位机中安装场景模拟软件实现。

进一步，该系统还包括：车辆控制模型单元。所述车辆控制模型单元的控制端与所述实时数据处理单元第一输出端相连，所述车辆控制模型单元用于存储预设的车辆控制模型和相对应的控制策略。所述实时数据处理单元根据所述车辆控制信号控制所述车辆控制模型单元按预设的车辆控制模型和控制策略输出相对应的制动信号和转向信号。

具体地，车辆控制模型可通过经验和实际测试实验数据时行建模，以实现车辆自适应控制，其中，每个车辆控制模型与相应的控制策略一一对应。待测域控制器根据对行驶环境的感知和车辆状态特征，对当前车辆的实时路径做出控制策略，包括：行驶方向控制、行驶速度控制和车辆状态控制，在实际应用中，可以把多种控制策略预设在车辆控制模型单元中，便于检测待测域控制器的自适应功能，能对其智能决策功能进行测试。

所述仿真控制模块包括：车道偏离仿真模块，用于仿真车道偏离信号；碰撞预警仿真模块，用于仿真碰撞预警信号；交通标志识别仿真模块，用于仿真交通标志识别信号；紧急制动仿真模块，用于仿真紧急制动信号；距离检测仿真模块，用于仿真车辆前后左右的目标距离信号；图像采集仿真模块，用于仿真车辆前后左右的环境图像采集信号。

在实际应用中，仿真控制模块可设置多传感器的模型，如毫米波雷达传感器模型、摄像头传感器模型、超声波传感器模型，也可设置各传感器的参数，如雷达的探测距离、角度、实时更新的频率等信息。仿真控制模块也可通过在上位机中安装仿真控制软件实现，如prescan等软件。

该系统还包括：数据生成单元；所述数据生成单元的输入端与所述实时数据处理单元的第二输出端相连，所述数据生成单元用于记录测试相关数据，并生成测试报告。

该系统还包括：执行装置，所述执行装置的输入端与所述车辆控制模型单元的第一输出端相连，所述执行装置根据所述制动信号和所述转向信号执行制动和转向动作。

在实际应用中，还可以通过整车控制器来测试待测域控制器的各项功能。故该系统还包括：整车控制器，所述整车控制器与所述通讯单元通过串口相连，所述整车控制器通过所述通讯单元获取待测域控制器发送的车辆控制信号，并根据所述车辆控制信号控制车辆制动和转向。

进一步，该系统还包括：显示单元，所述显示单元的第一输入端与所述仿真控制模块的输出端相连，所述显示单元用于显示模拟车辆的行驶环境。所述显示单元的第二输入端与所述车辆控制模型单元的第二输出端相连，所述显示单元还用于显示所述车辆控制模型单元输出的制动信号和转向信号。

在实际应用中，所述通讯单元至少包括以下任一种：can通讯模块、以太网通讯模块。为实增加实时性可采用can通讯和以太网通讯相结合，使仿真环境感知信号和车辆控制信号能够及时发送到相关模块中，同时，可使各种数据得到共享，提高各模块获取数据的效率。

可见，本发明提供一种智能汽车的域控制器测试系统，该系统采用模拟仿真技术对车辆的行驶环境进行环境感知信号仿真，待测域控制器根据该环境感知信号确定车辆的控制策略，解决现有汽车电子测试系统对智能汽车的域控制器的功能测试花费成本高，且不能满足实时性和智能性测试的问题，能降低测试成本和测试风险，提高测试的可重复性。

本发明还提供一种智能汽车的域控制器测试方法，包括以下步骤：

s1：模拟车辆的行驶环境，并根据所述行驶环境仿真环境感知信号；

s2：选择车辆动力学模型，并根据所述车辆运力学模型提取车辆状态特征；

s3：将所述环境感知信号和所述车辆状态特征发送给待测域控制器进行自学习训练得到车辆控制信号；

s4：根据所述车辆控制信号确定车辆控制模型，并输出相对应的控制策略。

进一步，所述环境感知信号包括：车道偏离信号、碰撞预警信号、交通标志识别信号、紧急制动信号和目标距离信号。可根据所述车道偏离信号，确定车辆的制动信号和转向信号；可根据所述碰撞预警信号，确定车辆的制动信号和转向信号；可根据所述交通标志识别信号，确定车辆的制动信号和转向信号；可根据所述紧急制动信号，确定车辆的制动信号；可根据所述目标距离信号，确定车辆的制动信号和转向信号。

在实际应用中，测试过程步骤如下：

步骤1：根据测试平台测试要求连接待测域控制器，并通过上位机设置待测域控制器进入调试模式。

步骤2：在上位机中设置需要测试的场景、传感器的模型参数以及选择待测车辆动力学模型。

步骤3：上位机中输出环境感知信号给下位机。

步骤4：下位机将各个环境感知信号进行实时数据处理，通过can总线发送给域控制器。

步骤5：域控制器根据环境感器信号和车辆状态特征，进行自学习训练，获得控制策略。

步骤6：车辆控制模型单元根据控制策略，并把转向信号发送给转向电机动作，将制动信号发送给发动机控制器。

步骤7：实时数据处理单元实时存储测试数据，并自动生成测试报告。

可见，本发明提供一种智能汽车的域控制器测试方法，该方法采用模拟仿真技术对车辆的行驶环境进行环境感知信号仿真，待测域控制器根据该环境感知信号确定车辆的控制策略，解决现有汽车电子测试系统对智能汽车的域控制器的功能测试花费成本高，且不能满足实时性和智能性测试的问题，能降低测试成本和测试风险，提高测试的可重复性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。