CN112858908B - 一种转向器电机测试系统、方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向器电机测试系统、方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：所述上位机根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；所述上位机根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；所述上位机向所述智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；所述上位机接收所述智能驾驶控制器发送的路径纵向控制信号和所述采集设备发送的横向控制串行信号；所述上位机根据所述横向控制串行信号、所述路径纵向控制信号和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试确定转向器电机控制信号，以完成转向器电机测试。通过本发明的技术方案，能够将智能驾驶仿真系统和台架试验结合，实现快速全面试验电机功能及性能，缩短转向器开发周期。

Description

一种转向器电机测试系统、方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种转向器电机测试系统、方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

汽车产品的质量检测具有重大的社会意义，汽车转向器作为汽车的重要零部件，是汽车维持驾驶员给定方向稳定行驶能力的基本保障，其综合性能检测更是直接关系到人民的生命财产安全。

目前支持外部控制功能的转向器电机试验方法主要有装车试验和台架试验，装车试验将转向器安装固定到车辆上，通过实车试验的方式进行测试，优点是能够以完全真实的情况验证转向电机功能和性能，但试验周期长，投入较大，出现问题难以复现；台架试验将转向器固定在试验台架上，通过固定负载的磁粉制动器或可以软件预设的可变负载设备进行试验，优点是能够节省试验时间，但模拟的情况单一，在单次试验中只能按照固定的负载试验或将负载作为一个单独的模块进行预先设定负载曲线，无法接收其他控制模块的实时信号，应对复杂的试验需求时不够灵活。

在L2智能驾驶测试技术方面，当前往往采取软件仿真的方法测试应用层软件，前期需要搭建车辆模型，再通过仿真接口和应用层软件交互完成应用层软件的测试。使用该方法可以实现应用层软件的快速开发及功能的快速验证。但该方法使用纯软件进行仿真，难以完全模拟转向器等零部件在车辆上的实际情况，因此在一些特定的情况下的仿真结果不够准确。

发明内容

本发明实施例提供一种转向器电机测试系统、方法、装置、设备及存储介质，能够将智能驾驶仿真系统和台架试验结合，解决现有试验方法中装车试验周期长、台架试验负载单一、智能驾驶仿真结果难以模拟车辆真实情况等问题，实现快速全面试验电机功能及性能，缩短转向器开发周期。

第一方面，本发明实施例提供了一种转向器电机测试系统，包括：

上位机、智能驾驶控制器、试验台架和采集设备，其中，所述上位机与所述智能驾驶控制器通过以太网或者CAN通信连接，所述智能驾驶控制器与所述试验台架通过CAN通信连接，所述试验台架与采集设备连接，所述采集设备与所述上位机通过串口通信连接，所述上位机与所述试验台架通过CAN通信连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种转向器电机测试方法，包括：

所述上位机获取测试场景和测试数据，并根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；

所述上位机根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；

所述上位机向所述智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；

所述上位机接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令和所述采集设备发送的转向输出轴信号；

所述上位机根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，以完成转向器电机测试。

第三方面，本发明实施例还提供了一种转向器电机测试装置，该装置包括：上位机。其中，所述上位机，包括：

获取模块，用于获取测试场景和测试数据，并根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；

确定模块，用于根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；

发送模块，用于向智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；

接收模块，用于接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令和采集设备发送的转向输出轴信号；

测试模块，用于根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，以完成转向器电机测试。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的转向器电机测试方法。

第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的转向器电机测试方法。

本发明实施例通过本实施例的技术方案，通过测试场景和测试数据生成测试序列并确定仿真车辆环境数据，接收智能驾驶控制器的纵向控制信号和经过试验台架测试的转向输出轴信号，根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，能够将智能驾驶仿真系统和台架试验结合解决现有试验方法中装车试验周期长、台架试验负载单一、智能驾驶仿真结果难以模拟车辆真实情况等问题，完成负载的模拟以及基于外部控制模式下或者转向助力模式下电机扭矩和转角信号的反馈，进而实现对转向电机的仿真与测试一体化过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1a是本发明实施例一中的一种转向器电机测试系统的示意图；

图1b是本发明实施例一中的一种转向器电机测试系统的示意图；

图2是本发明实施例二中的一种转向器电机测试方法的流程图；

图2a是本发明实施例二中的另一种转向器电机测试方法的流程图；

图3是本发明实施例三中的一种转向器电机测试方法的流程图；

图3a是本发明实施例三中的另一种转向器电机测试方法的流程图；

图4是本发明实施例四中的一种转向器电机测试装置的结构示意图；

图5是本发明实施例五中的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种转向器电机测试测试系统的结构示意图。本实施例可适用于测试车辆转向器电机性能的情况，该系统可采用软件和/或硬件的方式实现，该系统可集成在任何提供转向器电机测试的功能的设备中，如图1a所示，所述转向器电机测试的系统具体包括：上位机1、智能驾驶控制器2、试验台架3和采集设备4，其中，所述上位机1与所述智能驾驶控制器2通过以太网或者CAN通信连接，所述智能驾驶控制器2与所述试验台架3通过CAN通信连接，所述试验台架3与采集设备4连接，所述采集设备4与所述上位机1通过串口通信连接，所述上位机1与所述试验台架3通过CAN通信连接。

具体的，如图1a所示,所述转向器电机测试系统包括上位机1、智能驾驶控制器2、试验台架3和采集设备4四个部分。

其中，所述上位机1包括：测试场景库11、测试数据集12、测试场景数据合成单元13、测试序列生成单元14和自动驾驶模拟仿真模型15。所述测试场景库11包括：天气环境场景111、道路结构场景112和驾驶任务场景，用于模拟车辆所处的场景，所述场景可以包括天气状况、道路情况和驾驶任务，驾驶任务，例如可以是变道和转弯等。所述测试数据集12包括：测试参数数据集121、测试传感器数据集122和测试车辆数据集123，用于提供车辆在不同场景下车辆的数据，例如可以是温度传感器采集的温度数据、摄像头采集的道路上的障碍物数据，也可以是通过can总线采集的车辆自身的数据或者其他数据。所述测试场景数据合成单元13用于将测试场景和所述场景对应的数据集进行匹配得到测试数据；所述测试序列生成单元14用于将匹配得到的测试数据生成不同场景对应的测试序列。所述自动驾驶模拟仿真模型15用于根据测试序列和转向信号完成分析场景、模拟车辆工况、模拟车辆动力学、模拟车辆转向系统、模拟车辆转向负载以完成转向器电机的测试。

其中，所述上位机1与所述智能驾驶控制器2通过以太网或者CAN通信连接。所述智能驾驶控制器2通过以太网或者CAN通信接收上位机1发送的仿真车辆环境信息，所述智能驾驶控制器2中的环境感知单元21、决策规划单元22、纵向控制单元23和横向控制单元24。所述环境感知单元21根据仿真车辆环境信息识别障碍物信息；所述决策规划单元22根据所述障碍物信息规划车辆行驶路线。所述纵向控制单元23根据所述车辆行驶路线确定纵向控制信号，并将所述纵向控制信号发送至上位机1的自动驾驶模拟仿真模型15进行转向器电机测试。所述横向控制单元24根据所述车辆行驶路线确定横向控制信号，并将所述横向控制信号发送至试验台架3进行转向试验。

其中，所述试验台架3与所述智能驾驶控制器通过CAN通信连接，所述试验台架3与所述上位机1通过CAN通信连接，所述试验台架3接收所述智能驾驶控制器2中的横向控制单元25发送的转向控制信号和所述上位机1的负载模型发送的负载信号。在所述试验台架3中，根据所述转向控制信号驱动转向电机303转动，根据所述负载信号驱动负载电机305转动，并在所述转向电机303和所述负载电机305的转动下带动横向输出轴304转动，通过扭矩传感器308输出PWM格式的扭矩信号，通过转角传感器309输出PWM格式的转角信号，并将所述扭矩信号和所述转角信号发送至采集设备4。

其中，所述采集设备4包括信号运算模块41、扭矩信号采集模块42、转角信号采集模块43；所述扭矩信号采集模块42用于接收扭矩传感器308输出的PWM格式的扭矩信号，并将所述PWM格式的扭矩信号转化为扭矩数字信号；所述转角信号采集模块43用于接收转角传感器309输出的PWM格式的转角信号，并将所述PWM格式的转角信号转化为转角数字信号；所述信号运算模块41根据所述转角数字信号和所述扭矩数字信号确定转向输出轴信号，并将所述转向输出轴信号通过串口通信发送至上位机1中的自动驾驶模拟仿真模型15。

可选的，所述横向控制单元24可以替换为转向助力模式选择单元25。对应的，所述试验台架3中还包括：方向盘模拟电机控制器310和方向盘模拟电机单元311。

具体的，如图1b所示，所述转向助力模式选择单元25根据所述车辆行驶路线确定转向模式信号，并将所述转向模式信号发送至试验台架3进行转向试验。所述试验台架3的转向电机控制器310接收所述上位机1的车辆动力学模型153发送的模拟方向盘信号，方向盘模拟电机单元311根据所述模拟方向盘信号模拟电机转向控制信号，根据所述转向控制信号驱动转向电机303转动。根据所述负载信号驱动负载电机305转动，并在所述转向电机303和所述负载电机305的转动下带动横向输出轴304转动，通过扭矩传感器308输出PWM格式的扭矩信号，通过转角传感器309输出PWM格式的转角信号，并将所述扭矩信号和所述转角信号发送至采集设备4。

本实施例的技术方案，通过本实施例的技术方案，通过测试场景和测试数据生成测试序列并确定仿真车辆环境数据，接收智能驾驶控制器的纵向控制信号和经过试验台架测试的转向输出轴信号，根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，能够将智能驾驶仿真系统和台架试验结合，完成负载的模拟以及基于外部控制模式下或者转向助力模式下电机扭矩和转角信号的反馈，进而实现对转向电机的仿真与测试一体化过程。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种转向器电机测试方法的流程图，本实施例可适用于测试车辆转向器电机性能的情况，该方法可以由本发明实施例中的转向器电机测试装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现。如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

S210，所述上位机获取测试场景和测试数据，并根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列。

其中，所述上位机包括：测试场景库、测试数据集、测试场景数据合成单元、测试序列生成单元。

具体的，上位机通过测试场景库获取测试场景，通过测试数据集获取测试数据，通过测试场景数据合成单元将测试场景和测试数据进行组合匹配，组合匹配的方式可以为将测试场景和测试场景对应的测试数据构成一组测试数据。最后由测试序列生成单元根据至少一组测试数据构成测试序列。

S220，所述上位机根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据。

其中，所述上位机还包括自动驾驶模拟仿真模型。

具体的，所述上位机将生成的测试序列发送至自动驾驶模拟仿真模型，所述自动驾驶仿真模型通过场景模型和工况模型对车辆行驶环境和车辆行驶数据进行仿真得到仿真车辆环境数据。

S230，所述上位机向所述智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据。

具体的，所述上位机通过以太网将接收的所述仿真车辆环境数据发送至智能驾驶控制器，用以生成控制指令。

S240，所述上位机接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令。

具体的，所述上位机通过以太网/CAN通信接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令。

可选的，所述上位机接收智能驾驶控制器发送的纵向控制指令之前，还包括：

所述智能驾驶控制器接收所述上位机发送的所述仿真车辆环境数据，所述智能驾驶控制器根据所述仿真车辆环境数据规划车辆路径，所述智能驾驶控制器根据所述车辆路径确定横向控制指令和纵向控制指令，其中，所述横向控制指令包括：转向控制信号。

其中，所述智能驾驶控制器包括环境感知单元、决策规划单元。纵向控制和横向控制单元。

具体的，所述智能驾驶控制器通过以太网所述上位机发送的所述仿真车辆环境数据，用以根据所述仿真车辆环境数据进行车辆路线规划与车辆控制。

所述智能驾驶控制器通过环境感知单元对仿真车辆环境数据进行分析，通过决策规划单元根据仿真车辆环境数据进行车辆路径规划。根据所述仿真车辆环境数据规划车辆路径的方式可以为通过环境感知单元中的识别算法识别障碍物信息，进而规划车辆路径，也可以为通过环境感知单元对仿真车辆环境数据进行分析，并根据仿真车辆环境数据和车辆驾驶任务规划车辆路径。

所述智能驾驶控制器根据所述规划路线生成纵向控制指令和横向控制指令。其中，纵向控制指令用以控制车辆前行，所述横向控制指令包括外部模式下的转向控制信号，用以控制车辆转向。将所述纵向控制指令发送至上位机的自动驾驶模拟仿真模型进行仿真模拟，将所述转向控制信号发送至试验台架进行转向试验。

S250，所述上位机接收所述采集设备发送的转向输出轴信号。

具体的，所述上位机通过串口通信接收所述采集设备发送的转向输出轴信号。

可选的，所述横向控制指令包括转向控制信号，相应的，所述上位机接收采集设备发送的转向输出轴信号之前，还包括：

所述试验台架接收所述智能驾驶控制器发送的转向控制信号和所述上位机发送的负载信号；

所述试验台架根据所述负载信号和所述转向控制信号确定转角信号和扭矩信号；

所述试验台架将所述转角信号和扭矩信号发送至采集设备。

其中，所述试验台架搭载了实际的电机零部件及电机控制器、控制电路，用于在已知转向控制信号和负载信号下测试车辆转向电机的实际运行状况。

具体的，所述试验台架通过CAN通信接收智能驾驶控制器发送的转向控制信号。所述转向信号包括外部模式下的转角信号和外部模式下的扭矩信号。所述试验台架通过CAN通信接收上位机中的自动驾驶模拟仿真模型发送的负载信号，用于模拟车辆负载。所述试验台架通过转向电机驱动电路对转向控制信号进行放大，基于放大后的转向控制信号驱动转向电机，转向电机在转向控制信号的驱动下施加扭矩给转向输出轴。通过负载电机驱动电路对负载信号进行放大，基于放大后的负载信号驱动负载电机，负载电机在负载信号的驱动下施加反向负载扭矩给转向输出轴。转向输出轴受到转向电机施加的正向扭矩和负载电机施加的反向扭矩的合力矩，并在合力矩的驱动下转动。通过转向输出轴上设置的转角传感器获取的转角信号，通过转向轴上设置的扭矩传感器获取扭矩信号。将所述转角信号和扭矩信号转化为PWM格式发送至采集设备。

可选的，所述试验台架将转角信号和扭矩信号发送至采集设备之后，还包括：

所述采集设备接收所述试验台架发送的所述转角信号和所述扭矩信号；

所述采集设备将所述转角信号转化为转角数字信号；

所述采集设备将所述扭矩信号转化为扭矩数字信号；

所述采集设备根据所述转角数字信号和所述扭矩数字信号确定转向输出轴信号，并发送至所述上位机。

其中，所述采集设备包括扭矩信号采集模块、转角信号采集模块和信号运算模块。

具体的，所述采集设备的扭矩信号采集模块接收扭矩传感器输出的PWM格式的扭矩信号，将所述扭矩信号转换为数字信号并发送至信号运算模块；所述采集设备的转角信号采集模块接收转角传感器输出的PWM格式的转角信号，将所述转角信号转换为数字信号并发送至信号运算模块；所述信号运算模块将接收到的扭矩数字信号和转角数字信号通过运算得出能够反映转向输出轴实际状态的转向输出轴信号通过串口通信送至自动驾驶模拟仿真模型。

S260，所述上位机根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，以完成转向器电机测试。

具体的，所述上位机根据所述采集设备发送的转向输出轴信号、所述智能控制器发送的纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，完成一次转向电机测试。载入下一个测试数据，重复上述步骤直到测试序列中的所有测试数据完成测试，则生成试验报告。

如图2a所示的方法，本发明实施例的具体步骤为：根据场景库中的测试场景和测试数据集中的测试数据生成测试序列，根据测试序列完成自动驾驶模型仿真，并将仿真得到的仿真车辆环境数据发送至智能控制器运算，经过智能控制器运算得到外部控制的转向控制信号，试验台架根据所述转向控制信号进行电机测试得到转角信号和扭矩信号，将所述转角信号和所述扭矩信号发送至采集设备得到转向输出轴信号。所述上位机根据所述转向输出轴信号进行自动驾驶仿真测试，完成一次转向电机测试。判定本次转向电机测试是否有效，如果本次转向电机测试有效，则保存测试记录；如果本次转向电机测试无效，则进行错误处理及复位后保存测试记录。载入下一个测试数据，重复上述步骤S220至S260直到测试序列中的所有测试数据完成测试，则生成试验报告。

本实施例的技术方案，通过测试场景和测试数据生成测试序列并确定仿真车辆环境数据，接收智能驾驶控制器的纵向控制信号和经过试验台架测试的转向输出轴信号，根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，能够将智能驾驶仿真系统和台架试验结合，完成负载的模拟以及基于外部控制模式下电机扭矩和转角信号的反馈，进而实现对转向电机的仿真与测试一体化过程。

实施例三

图3为本发明实施例三中的一种转向器电机测试方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，所述横向控制指令包括转向助力模式信号，相应的，所述上位机接收采集设备发送的转向输出轴信号之前，还包括：所述试验台架接收所述智能驾驶控制器发送的转向助力模式信号；所述试验台架接收所述上位机发送的负载信号和模拟方向盘信号；所述试验台架根据所述转向助力模式信号和所述模拟方向盘信号确定转向控制信号；所述试验台架根据所述负载信号和所述转向控制信号确定转角信号和扭矩信号；所述试验台架将转角信号和扭矩信号发送至采集设备。

如图3所示，本实施例的方法具体包括如下步骤：

S310，所述上位机获取测试场景和测试数据，并根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列。

其中，所述上位机包括：测试场景库、测试数据集、测试场景数据合成单元、测试序列生成单元。所述测试场景和测试数据均为适配转向助力模式的场景及数据。所述转向助力模型用以根据横向控制信号模拟驾驶员方向盘的扭矩和转角信号。

具体的，上位机通过测试场景库获取测试场景，通过测试数据集获取测试数据，通过测试场景数据合成单元将测试场景和测试数据进行组合匹配，组合匹配的方式可以为将测试场景和测试场景对应的测试数据构成一组测试数据。最后由测试序列生成单元根据至少一组测试数据构成测试序列。

S320，所述上位机根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据。

S330，所述上位机向所述智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据。

S340，所述上位机接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令。

可选的，所述上位机接收智能驾驶控制器发送的纵向控制指令之前，还包括：

所述智能驾驶控制器接收所述上位机发送的所述仿真车辆环境数据；

所述智能驾驶控制器根据所述仿真车辆环境数据规划车辆路径；

所述智能驾驶控制器根据所述车辆路径确定横向控制指令和纵向控制指令，其中，所述横向控制指令包括：转向助力模式信号。

其中，所述智能驾驶控制器包括环境感知单元、决策规划单元。纵向控制和横向控制单元。

具体的，所述智能驾驶控制器通过以太网所述上位机发送的所述仿真车辆环境数据，用以根据所述仿真车辆环境数据进行车辆路线规划与车辆控制。

所述智能驾驶控制器通过环境感知单元对仿真车辆环境数据进行分析，通过决策规划单元根据仿真车辆环境数据进行车辆路径规划。根据所述仿真车辆环境数据规划车辆路径的方式可以为通过环境感知单元中的识别算法识别障碍物信息，进而规划车辆路径，也可以为通过环境感知单元对仿真车辆环境数据进行分析，并根据仿真车辆环境数据和车辆驾驶任务规划车辆路径。

所述智能驾驶控制器根据所述规划路线生成纵向控制指令和横向控制指令。其中，纵向控制指令用以控制车辆前行，所述横向控制指令包括转向助力模式信号，用以确定车辆的转向助力模式。将所述纵向控制指令发送至上位机的自动驾驶模拟仿真模型进行仿真模拟，将所述转向助力模式信号发送至试验台架进行转向试验。

S350，所述上位机接收所述采集设备发送的转向输出轴信号。

可选的，所述横向控制指令包括转向助力模式信号，相应的，所述上位机接收采集设备发送的转向输出轴信号之前，还包括：

所述试验台架接收所述智能驾驶控制器发送的转向助力模式信号；

所述试验台架接收所述上位机发送的负载信号和模拟方向盘信号；

所述试验台架根据所述转向助力模式信号和所述模拟方向盘信号确定转向控制信号；

所述试验台架根据所述负载信号和所述转向控制信号确定转角信号和扭矩信号；

所述试验台架将转角信号和扭矩信号发送至采集设备。

具体的，所述试验台架通过CAN通信接收智能驾驶控制器发送的转向助力模式信号。所述试验台架的负载电机控制器通过CAN通信接收上位机中的自动驾驶模拟仿真模型发送的负载信号，用于模拟车辆负载；方向盘电机控制器通过CAN通信接收上位机中的自动驾驶模拟仿真模型发送的模拟方向盘信号，所述模拟方向盘信号包括方向盘模拟转角信号和模拟方向盘扭矩信号。转向电机控制器对转向助力模式信号对应的模拟方向盘信号进行放大，基于放大后的模拟方向盘信号驱动转向电机，转向电机在模拟方向盘信号的驱动下施加扭矩给转向输出轴。通过负载电机驱动电路对负载信号进行放大，基于放大后的负载信号驱动负载电机，负载电机在负载信号的驱动下施加反向负载扭矩给转向输出轴。转向输出轴受到转向电机施加的正向扭矩和负载电机施加的反向扭矩的合力矩，并在合力矩的驱动下转动。通过转向输出轴上设置的转角传感器获取的转角信号，通过转向轴上设置的扭矩传感器获取扭矩信号。将所述转角信号和扭矩信号转化为PWM格式发送至采集设备。

S360，所述上位机根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，以完成转向器电机测试。

如图3a所示的方法，本发明实施例的具体步骤为：根据场景库中的测试场景和测试数据集中的测试数据生成测试序列，根据测试序列完成自动驾驶模型仿真，并将仿真得到的仿真车辆环境数据发送至智能控制器运算，经过智能控制器运算得到转向助力模式下的方向盘控制信号，试验台架根据所述方向盘控制信号进行电机测试得到转角信号和扭矩信号，将所述转角信号和所述扭矩信号发送至采集设备得到转向输出轴信号。所述上位机根据所述转向输出轴信号进行自动驾驶仿真测试，完成一次转向电机测试。判定本次转向电机测试是否有效，如果本次转向电机测试有效，则保存测试记录；如果本次转向电机测试无效，则进行错误处理及复位后保存测试记录。载入下一个测试数据，重复上述步骤S320至S360直到测试序列中的所有测试数据完成测试，则生成试验报告。

本实施例的技术方案，通过测试场景和测试数据生成测试序列并确定仿真车辆环境数据，接收智能驾驶控制器的纵向控制信号和经过试验台架测试的转向输出轴信号，根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，能够将智能驾驶仿真系统和台架试验结合，完成负载的模拟以及基于转向助力模式下电机扭矩和转角信号的反馈，进而实现对转向电机的仿真与测试一体化过程。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种转向器电机测试装置的结构示意图。本实施例可适用于测试车辆转向器电机性能的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在任何提供转向器电机测试的功能的设备中，如图3所示，所述转向器电机测试的装置包括：上位机，所述上位机具体包括：获取模块410、确定模块420、发送模块430、接收模块440和测试模块450。

其中，所述上位机包括：

获取模块410，用于获取测试场景和测试数据，并根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；

确定模块420，用于根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；

发送模块430，用于向智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；

接收模块440，用于接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令和采集设备发送的转向输出轴信号；

测试模块450，用于根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，以完成转向器电机测试。

可选的，还包括：智能驾驶控制器，所述智能驾驶控制器具体用于：

在所述上位机接收智能驾驶控制器发送的纵向控制指令之前，接收所述上位机发送的所述仿真车辆环境数据；

根据所述仿真车辆环境数据规划车辆路径；

根据所述车辆路径确定横向控制指令和纵向控制指令，其中，所述横向控制指令包括：转向控制信号或转向助力模式信号。

可选的，还包括：试验台架，所述试验台架具体用于：

在所述上位机接收采集设备发送的转向输出轴信号之前，接收所述智能驾驶控制器发送的转向控制信号和所述上位机发送的负载信号；

根据所述负载信号和所述转向控制信号确定转角信号和扭矩信号；

将所述转角信号和扭矩信号发送至采集设备。

可选的，所述试验台架，还用于：

在所述上位机接收采集设备发送的转向输出轴信号之前，接收所述智能驾驶控制器发送的转向助力模式信号；

接收所述上位机发送的负载信号和模拟方向盘信号；

根据所述转向助力模式信号和所述模拟方向盘信号确定转向控制信号；

根据所述负载信号和所述转向控制信号确定转角信号和扭矩信号；

将转角信号和扭矩信号发送至采集设备。

可选的，还包括：采集设备，所述采集设备具体用于：

在所述试验台架将转角信号和扭矩信号发送至采集设备之后，接收所述试验台架发送的所述转角信号和所述扭矩信号；

将所述转角信号转化为转角数字信号；

将所述扭矩信号转化为扭矩数字信号；

根据所述转角数字信号和所述扭矩数字信号确定转向输出轴信号，并发送至所述上位机。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的转向器电机测试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

本实施例的技术方案，通过本实施例的技术方案，通过测试场景和测试数据生成测试序列并确定仿真车辆环境数据，接收智能驾驶控制器的纵向控制信号和经过试验台架测试的转向输出轴信号，根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，能够将智能驾驶仿真系统和台架试验结合，完成负载的模拟以及基于外部控制模式下或者转向助力模式下电机扭矩和转角信号的反馈，进而完成对转向电机的仿真与测试过程。

实施例五

图5为本发明实施例五中的一种计算机设备的结构示意图。图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备512的框图。图5显示的计算机设备512仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，计算机设备512以通用计算设备的形式表现。计算机设备512的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元516，系统存储器528，连接不同系统组件(包括系统存储器528和处理单元516)的总线518。

总线518表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备512典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备512访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器528可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器532。计算机设备512可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统534可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线518相连。存储器528可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块542的程序/实用工具540，可以存储在例如存储器528中，这样的程序模块542包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块542通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备512也可以与一个或多个外部设备514(例如键盘、指向设备、显示器524等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备512交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备512能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口522进行。另外，本实施例中的计算机设备512，显示器524不是作为独立个体存在，而是嵌入镜面中，在显示器524的显示面不予显示时，显示器524的显示面与镜面从视觉上融为一体。并且，计算机设备512还可以通过网络适配器520与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器520通过总线518与计算机设备512的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备512使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元516通过运行存储在系统存储器528中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的转向器电机测试方法：

所述上位机根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；

所述上位机根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；

所述上位机向所述智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；

所述上位机接收所述智能驾驶控制器发送的路径纵向控制信号和所述采集设备发送的横向控制串行信号；

所述上位机根据所述横向控制串行信号、所述路径纵向控制信号和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试确定转向器电机控制信号，以完成转向器电机测试。

实施例六

本发明实施例六提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的转向器电机测试方法：

所述上位机根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；

所述上位机根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；

所述上位机向所述智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；

所述上位机接收所述智能驾驶控制器发送的路径纵向控制信号和所述采集设备发送的横向控制串行信号；

所述上位机根据所述横向控制串行信号、所述路径纵向控制信号和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试确定转向器电机控制信号，以完成转向器电机测试。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种转向器电机测试系统，其特征在于，包括：上位机、智能驾驶控制器、试验台架和采集设备，其中，所述上位机与所述智能驾驶控制器通过以太网或者CAN通信连接，所述智能驾驶控制器与所述试验台架通过CAN通信连接，所述试验台架与采集设备连接，所述采集设备与所述上位机通过串口通信连接，所述上位机与所述试验台架通过CAN通信连接；

其中，所述上位机用于获取测试场景和测试数据，并根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；向所述智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令和所述采集设备发送的转向输出轴信号；根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，以完成转向器电机测试；

所述转向输出轴信号由所述采集设备根据接收到的转角信号和扭矩信号确定；所述转角信号和所述扭矩信号由所述试验台架根据所述智能驾驶控制器发送的转向控制信号和所述上位机发送的负载信号确定；

所述纵向控制指令由所述智能驾驶控制器根据所述仿真车辆环境数据所规划的车辆路径确定，所述仿真车辆环境数据为所述上位机发送至所述智能驾驶控制器。

2.一种转向器电机测试方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的系统，转向器电机测试方法包括：

所述上位机获取测试场景和测试数据，并根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；

所述上位机根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；

所述上位机向所述智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；

所述上位机接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令和所述采集设备发送的转向输出轴信号；

所述上位机根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，以完成转向器电机测试；

其中，所述转向输出轴信号由所述采集设备根据接收到的所述转角信号和所述扭矩信号确定；所述转角信号和所述扭矩信号由所述试验台架根据所述智能驾驶控制器发送的转向控制信号和所述上位机发送的负载信号确定；

所述纵向控制指令由所述智能驾驶控制器根据所述仿真车辆环境数据所规划的车辆路径确定，所述仿真车辆环境数据为所述上位机发送至所述智能驾驶控制器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述上位机接收智能驾驶控制器发送的纵向控制指令之前，还包括：

所述智能驾驶控制器接收所述上位机发送的所述仿真车辆环境数据；

所述智能驾驶控制器根据所述仿真车辆环境数据规划车辆路径；

所述智能驾驶控制器根据所述车辆路径确定横向控制指令，其中，所述横向控制指令包括：转向控制信号或转向助力模式信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述横向控制指令包括转向助力模式信号，相应的，所述上位机接收采集设备发送的转向输出轴信号之前，还包括：

所述试验台架接收所述智能驾驶控制器发送的转向助力模式信号；

所述试验台架接收所述上位机发送的负载信号和模拟方向盘信号；

所述试验台架根据所述转向助力模式信号和所述模拟方向盘信号确定转向控制信号；

所述试验台架根据所述负载信号和所述转向控制信号确定转角信号和扭矩信号；

所述试验台架将转角信号和扭矩信号发送至采集设备。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述试验台架将转角信号和扭矩信号发送至采集设备之后，还包括：

所述采集设备接收所述试验台架发送的所述转角信号和所述扭矩信号；

所述采集设备将所述转角信号转化为转角数字信号；

所述采集设备将所述扭矩信号转化为扭矩数字信号；

所述采集设备根据所述转角数字信号和所述扭矩数字信号确定转向输出轴信号，并发送至所述上位机。

6.一种转向器电机测试装置，其特征在于，包括：上位机，所述上位机包括：

获取模块，用于获取测试场景和测试数据，并根据所述测试场景和所述测试数据生成测试序列；

确定模块，用于根据所述测试序列确定仿真车辆环境数据；

发送模块，用于向智能驾驶控制器发送所述仿真车辆环境数据；

接收模块，用于接收所述智能驾驶控制器发送的纵向控制指令和采集设备发送的转向输出轴信号；

测试模块，用于根据所述转向输出轴信号、所述纵向控制指令和所述测试序列进行自动驾驶仿真测试，以完成转向器电机测试；

其中，所述转向输出轴信号由所述采集设备根据接收到的转角信号和扭矩信号确定；所述转角信号和所述扭矩信号由试验台架根据所述智能驾驶控制器发送的转向控制信号和所述上位机发送的负载信号确定；

所述纵向控制指令由所述智能驾驶控制器根据所述仿真车辆环境数据所规划的车辆路径确定，所述仿真车辆环境数据为所述上位机发送至所述智能驾驶控制器。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：智能驾驶控制器，所述智能驾驶控制器具体用于：

接收所述上位机发送的所述仿真车辆环境数据；

根据所述仿真车辆环境数据规划车辆路径；

根据所述车辆路径确定横向控制指令，其中，所述横向控制指令包括：转向控制信号或转向助力模式信号。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求2-5中任一所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求2-5中任一所述的方法。

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