CN103969055A

CN103969055A - 汽车主动安全系统台架测试装置及方法

Info

Publication number: CN103969055A
Application number: CN201310035865.7A
Authority: CN
Inventors: 陈达兴; 李增强; 张强; 李楠; 梁锋华; 黎予生
Original assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Current assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: CN103969055B

Abstract

本发明公开了一种汽车主动安全系统台架测试装置及方法，包括暗箱、待测系统、显示器、上位机和下位机；上位机生成测试所需的场景动画，并通过显示器播放；待测系统采集场景动画；下位机实时模拟待测试车辆的运动，并通过CAN总线与待测系统通信，将车辆状态及驾驶员操作信息发送给待测系统，并接收待测系统发出的总线数据；下位机通过网线与上位机通信，将车辆运行数据发送到上位机实时更新场景动画；上位机还作为测试管理与监控平台。本发明的装置及方法在台架上进行汽车主动安全测试，不需要实车测试或实车采集数据，减少了测试工作量，降低了测试风险和成本，提高了测试可重复性，并且不需要庞大的测试工况数据库，便于测试工况数据的管理。

Description

汽车主动安全系统台架测试装置及方法

技术领域

本发明属于汽车主动安全测试技术，具体涉及一种汽车主动安全系统台架测试装置及方法。

背景技术

汽车技术发展至今，随着人们对于安全、舒适和智能化的需求越来越高，主动安全系统已成为研究的热点。主动安全系统通常包括感知、决策和执行三个环节。感知即通过各种传感器识别车辆周围的环境，这些传感器包括摄像头、雷达、激光雷达和超声波等。摄像头以其成本低廉、信息量丰富、图像处理技术成熟等特点在主动安全系统上得到广泛的应用，如车道偏离报警系统、行人检测系统、车道保持系统等。

基于摄像头的主动安全系统的测试，目前仍以实车测试为主，如“车道偏离报警系统的测试装置及测试方法”（专利号：201010261862.1）。这种测试方法存在几个问题：一是测试准备工作量大，创造或选择所需的测试场景较难实现，测试周期长，测试成本高；二是危险性高，特别是针对比较危险的测试工况；三是可重复性差，开发中较难捕捉和复现场景，而在对标测试中不能保证测试场景的一致性，影响评估的客观性。

在中国专利文献中公开了“一种汽车主动安全预警系统台架测试装置及方法”，申请号为201110191089.0，通过车载数据采集设备采集各种工况下的道路环境、驾驶员操作和车辆响应的数据，建立测试工况数据库，测试时，将测试工况数据库中的数据回放给待测主动安全系统预警系统。这种方法解决了测试可重复性的问题，是一种重要的测试方法。然而这种方法存在的问题是，在建立测试工况数据库的时候，同样需要大量的实车数据采集，需要构建真实的测试场景，同时还需要管理大量的测试工况数据库。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车主动安全系统台架测试装置及方法，在台架上进行汽车主动安全测试，不需要实车测试或实车采集数据，能减少测试工作量，降低测试成本和测试风险，提高测试可重复性，并且不需要庞大的测试工况数据库，便于测试工况数据的管理。

本发明所述的汽车主动安全系统台架测试装置及方法，包括暗箱、待测系统、显示器、上位机和下位机，待测系统和显示器安装在暗箱内，上位机通过视频线与显示器相连，上位机通过网线与下位机相连，下位机通过CAN总线与待测系统相连；

所述上位机生成测试所需的场景动画，并通过显示器播放；所述待测系统采集该场景动画代替实车测试图像采集；所述下位机实时模拟待测试车辆的运动，并通过CAN总线与待测系统通信，将车辆状态及驾驶员操作信息发送给待测系统，并接收待测系统发出的总线数据；所述下位机通过网线与上位机通信，将车辆运行数据发送到上位机实时更新场景动画；同时，上位机还作为测试管理与监控平台，控制测试的过程，修改测试相关参数，记录测试相关数据，生成测试报告。

所述下位机包括实时控制器和CAN卡；

实时控制器通过CAN卡和CAN总线与待测系统通信。

所述上位机包括场景设计单元、车辆动力学模型单元、车辆控制单元和测试管理与监控单元；

场景设计单元，用于生成测试所需的场景动画；

车辆动力学模型单元，用于设置测试车辆参数；

车辆操纵单元，用于设置测试所对应的车辆控制方式；

测试管理与监控单元，用于控制和监视实时控制器中的测试过程。

所述待测系统包括摄像头和控制器，

控制器通过摄像头采集显示器上播放的场景动画。

一种用汽车主动安全系统台架测试装置的测试方法，其步骤在于：

步骤一、以测试大纲为测试的依据，进行测试工况细化，具体化测试的场景，明确车辆参数、车辆的运动方式和车辆行驶的环境；

步骤二、测试工况细化之后，通过上位机分别进行车辆参数设置、车辆操纵设置和场景动画设置，待设置完成之后，进行测试算法仿真；

步骤三、测试算法通过仿真验证之后，进行测试算法编译，生成可执行的代码，以便在下位机的实时系统中运行；

步骤四、进行测试管理软件配置及测试监控界面设计，然后将编译好的算法和测试管理软件的相关配置下载到下位机的实时控制器中；

步骤五、摄像头安装及标定，在试验开始之前，将控制器及摄像头安装暗箱内，并进行摄像头的标定；

步骤六、开始测试，并记录测试数据；

步骤七、测试报告的生成，测试完成之后，根据记录的测试数据，生成测试报告。

本发明具有以下优点：

（1）在台架上进行完成汽车主动安全测试，不需要在实际道路中寻找或创造各种测试所需要的工况，减小了测试工作量，降低了测试成本，并且不需要庞大的测试工况数据库，便于测试工况数据的管理；

（2）能够确保测试工况的可重复性，在开发过程中便于定位和复现，在对标测试中，便于更客观地比较和评估不同厂家的系统；

（3）安全性好，能够测试在实车测试中不能实现的极限工况。

附图说明

图1是本发明的台架测试装置示意图；

图2是本发明的台架测试方法流程图。

其中：1、暗箱，2、上位机，3、下位机，4、待测系统，5、摄像头，6、控制器，7、显示器，8、视频线，9、场景设计单元，10、车辆动力学模型单元，11、车辆控制单元，12、测试监控及管理单元，13、网线，14、CAN卡，15、实时控制器，16、CAN总线，17、测试大纲，18、测试工况细化，19、车辆参数设置，20、车辆操纵设置，21、场景动画设置，22、测试算法仿真，23、测试算法编译，24、测试管理软件配置，25、测试监控界面设计，26、下载，27、摄像头安装及标定，28、开始测试，29、测试报告生成。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1的汽车主动安全系统台架测试装置，包括暗箱1、待测系统4、显示器7、视频线8、上位机2、网线13、下位机3和CAN总线16。下位机3包括实时控制器15和CAN卡14；待测系统4包括摄像头5和控制器6。待测系统4和显示器7安装在暗箱1内部，显示器7通过视频线8与上位机2相连，上位机2通过网线13与下位机3相连，下位机3通过CAN卡14、CAN总线16与待测系统4的控制器6相连，待测系统4的摄像头5对准显示器7，控制器6和摄像头5之间通过数据线连接。

上位机2包括用于生成测试所需的场景动画的场景设计单元9、用于设置测试车辆参数的车辆动力学模型单元10、用于设置测试所对应的车辆控制方式的车辆控制单元11和用于控制和监视实时控制器15中的测试过程的测试管理与监控单元12。

上位机2通过场景设计单元9生成测试所需的场景动画，如：道路几何、路面特性、车道线、天气条件和交通车辆等信息，并通过视频线8在显示器7上播放该场景动画，待测系统4通过摄像头5采集显示器7上播放的场景动画，调整摄像头5的安装位置和姿态，将摄像头5标定到与实车测试中采集效果一致。

上位机2通过车辆动力学模型单元10设置测试车辆参数，通过车辆操纵单元11设置测试所对应的车辆控制方式，并将车辆动力学模型单元10、车辆操纵单元11、场景设计单元9以及测试管理与监控单元12通过网线13下载到下位机3的实时控制器15中，这样实时运行的下位机3就能够模拟测试车辆和交通目标的运动。

下位机3通过CAN卡14和CAN总线16与待测系统4进行通信，下位机3将车辆及交通目标的姿态和运动状态等数据发给待测系统4，而待测系统4的工作状态、结果输出等总线数据也通过CAN总线16和CAN卡14传送给下位机3的实时控制器15。

上位机2通过测试管理与监控单元12控制和监视实时控制器15中的测试过程，上位机2通过网线13将控制信号（如：模型执行控制、参数修改等）发送给实时控制器15；同时，下位机3的实时控制器15通过网线13将车辆运行数据（如：车辆及交通目标的姿态和运动状态等数据）发送到上位机2，用于实时更新场景动画；上位机2记录测试数据，并生成测试报告。

如图2所示，一种基于摄像头的主动安全预警系统台架测试方法，其步骤如下：

步骤一、以测试大纲17（即:按照测试要求所编写的测试操作流程）为测试的依据，进行测试工况细化18，具体化测试的场景，明确车辆参数、车辆的运动方式和车辆行驶的环境；

步骤二、测试工况细化18之后，通过上位机2分别进行车辆参数设置19、车辆操纵设置20和场景动画设置21，待设置完成之后，进行测试算法仿真22，即通过仿真测试算法；

步骤三、待测试算法通过仿真验证之后，进行测试算法编译23，生成可执行的代码，以便在下位机的实时系统中运行；

步骤四、测试管理软件能够帮助实现算法下载、试验管理和实时监控等功能，因此，在算法下载之前，先进行测试管理软件配置24及测试监控界面设计25，然后将编译好的算法和测试管理软件的相关配置下载26到下位机3的实时控制器15中；

步骤五、摄像头安装及标定27，在试验开始之前，将控制器6及摄像头5安装到播放动画的暗箱1内，并进行摄像头5的标定；

步骤六、开始测试28，并记录测试数据；

步骤七、测试报告生成29，待测试完成之后，根据记录的测试数据，生成测试报告。

Claims

1.一种汽车主动安全系统台架测试装置，其特征在于：包括暗箱（1）、待测系统（4）、显示器（7）、上位机（2）和下位机（3），待测系统（4）和显示器（7）安装在暗箱（1）内，上位机（2）通过视频线8与显示器（7）相连，上位机（2）通过网线（13）与下位机（3）相连，下位机（3）通过CAN总线（16）与待测系统（4）相连；

所述上位机（2）生成测试所需的场景动画，并通过显示器（7）播放；所述待测系统（4）采集该场景动画代替实车测试图像采集；所述下位机（3）实时模拟待测试车辆的运动，并通过CAN总线（16）与待测系统（4）通信，将车辆状态及驾驶员操作信息发送给待测系统（4），并接收待测系统（4）发出的总线数据；所述下位机（3）通过网线（13）与上位机（2）通信，将车辆运行数据发送到上位机（2）实时更新场景动画；同时，上位机（2）还作为测试管理与监控平台，控制测试的过程，修改测试相关参数，记录测试相关数据，生成测试报告。

2.根据权利要求1所述的汽车主动安全系统台架测试装置，其特征在于：所述下位机（3）包括实时控制器（15）和CAN卡（14）；

实时控制器（15）通过CAN卡（14 ）和CAN总线（16）与待测系统（4）通信。

3.根据权利要求1所述的汽车主动安全系统台架测试装置，其特征在于：所述上位机（2）包括场景设计单元（9）、车辆动力学模型单元（10）、车辆控制单元（11）和测试管理与监控单元（12）；

场景设计单元，用于生成测试所需的场景动画；

车辆动力学模型单元，用于设置测试车辆参数；

车辆操纵单元，用于设置测试所对应的车辆控制方式；

测试管理与监控单元，用于控制和监视实时控制器（15）中的测试过程。

4.根据权利要求1所述的汽车主动安全系统台架测试装置，其特征在于：所述待测系统（4）包括摄像头（5）和控制器（6），

控制器（6）通过摄像头（5）采集显示器（7）上播放的场景动画。

5.一种用权利要求1至4任一所述的汽车主动安全系统台架测试装置的测试方法，其步骤在于：

步骤一、以测试大纲（17）为测试的依据，进行测试工况细化（18），具体化测试的场景，明确车辆参数、车辆的运动方式和车辆行驶的环境；

步骤二、测试工况细化（18）之后，通过上位机（2）分别进行车辆参数设置（19）、车辆操纵设置（20）和场景动画设置（21），待设置完成之后，进行测试算法仿真（22）；

步骤三、测试算法通过仿真验证之后，进行测试算法编译（23），生成可执行的代码，以便在下位机（3）的实时系统中运行；

步骤四、进行测试管理软件配置（24）及测试监控界面设计（25），然后将编译好的算法和测试管理软件的相关配置下载（26）到下位机（3）的实时控制器中；

步骤五、摄像头安装及标定（27），在试验开始之前，将控制器（6）及摄像头（5）安装暗箱（1）内，并进行摄像头（5）的标定；

步骤六、开始测试（28），并记录测试数据；

步骤七、测试报告的生成（29），测试完成之后，根据记录的测试数据，生成测试报告。