一种集成式制动控制系统自动化测试方法及系统

技术领域

本发明属于制动系统技术领域，尤其是涉及一种集成式制动控制系统自动化测试方法及集成式制动控制系统自动化测试系统。

背景技术

目前，随着汽车智能驾驶技术的不断发展，集成式制动控制系统(IntegratedBrakeControl简称IBD)作为智能驾驶汽车的一个重要组成部分，对于智能驾驶汽车的设计开发非常重要，尤其是针对集成式制动控制系统进行充分的性能测试和验证是必不可少的环节。

针对集成式制动控制系统进行充分的性能测试和验证过程中，不仅需要能够为制动系统提供可控的制动力，还需要能够满足在不同工况下，智能驾驶汽车的智能驾驶控制器配合发起制动请求。

现有技术中，对集成式制动控制系统系统的测试和验证方法，仍然停留在集成式制动控制系统系统装车后，进行实车试验的阶段。由于实车测试数据以及传感器协议不公开的局限性，使得集成式制动控制系统系统的测试和验证工作不仅效率低下，而且受场地限制较大。测试流程不仅可重复性差，而且测试项目覆盖不全面，尤其是驾驶过程中的特殊工况项目难以完整测试。比如，危险工况、异常天气工况、特殊道路工况、抑制条件测试、故障诊断的测试等测试项目，很难在一次实车测试中完全覆盖。实际测试中，例如：环境温度、车速、路面附着系数、障碍物信息等参数需要随时可以修改，而现有的实车测试难以实现。

因此，需要设计一种合理的集成式制动控制系统自动化测试方案，能够解决现有实车测试中测试控制不方便，测试项目不全面的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式制动控制系统自动化测试方法及集成式制动控制系统自动化测试系统，用以解决或改善上述技术问题。

本发明提供了下述方案：

根据本发明的一个方面，提供一种集成式制动控制系统自动化测试方法，所述所述集成式制动控制系统自动化测试方法包括：

HIL仿真平台加载上位机系统内存储的测试用例以及模型参数；

HIL仿真平台根据获取的测试用例以及模型参数生成仿真信息；

HIL仿真平台将所述仿真信息发送给集成式制动控制系统从而对集成式制动控制系统进行测试；

所述HIL仿真平台获取集成式制动控制系统测试过程中的数据信息并将数据信息传递给上位机系统。

可选地，所述集成式制动控制系统自动化测试方法进一步包括：

上位机系统获取集成式制动控制系统的测试需求；

上位机系统根据所述测试需求进行性能指标分解；

上位机系统根据分解后的性能指标获取具体的测试范围、测试深度、测试技术、测试方法以及测试结果评价准则；

上位机系统根据所述测试范围、测试深度、测试技术、测试方法以及测试结果评价准则生成测试用例以及模型参数。

可选地，所述HIL仿真平台根据获取的测试用例以及模型参数生成仿真信息包括：

HIL仿真平台根据所述测试用例以及模型参数生成模拟人-车-路的闭环控制信息。

可选地，所述HIL仿真平台将所述仿真信息发送给集成式制动控制系统从而对集成式制动控制系统进行测试包括：

HIL仿真平台根据所述模拟人-车-路的闭环控制信息获取车辆运动信息；

HIL仿真平台将车辆运动信息传递给集成式制动控制系统，从而使集成式制动控制系统根据所述车辆运动信息执行反应动作。

可选地，所述集成式制动控制系统自动化测试方法进一步包括：

所述HIL仿真平台通过硬线连接的方式获取集成式制动控制系统根据所述车辆运动信息执行反应动作所获取的反馈信息；

所述HIL仿真平台将反馈信息发送给上位机系统；

上位机系统根据所述反馈信息对所述集成式制动控制系统进行评测。

可选地，所述模型参数包括车辆动力学模型；其中，

所述车辆动力学模型用于模拟人-车-路的闭环系统。

本申请还提供了一种集成式制动控制系统自动化测试系统，所述集成式制动控制系统自动化测试系统包括上位机系统、HIL仿真平台以及集成式制动控制系统；其中，所述上位机系统、HIL仿真平台以及集成式制动控制系统配合实现如上所述的集成式制动控制系统自动化测试方法。

可选地，所述上位机系统包括测试产品库，所述测试产品库包括测试用例以及模型参数。

可选地，所述HIL仿真平台包括实时处理器以及板卡组件，所述实时处理器用于加载上位机系统内存储的测试用例以及模型参数并根据所述测试用例以及模型参数生成仿真信息；

所述板卡组件用于将所述仿真信息发送给集成式制动控制系统以及获取集成式制动控制系统测试过程中的数据信息并将数据信息传递给上位机系统。

可选地，所述集成式制动控制系统包括制动踏板推杆总成、连杆、制动踏板、集成式制动控制系统控制器、卡钳、压力传感器、液压管路；其中，

制动踏板推杆总成与制动踏板之间通过连杆铰接，制动踏板推杆总成用于执行制动踏板动作并通过连杆输出到制动踏板；

集成式制动控制器采集到踏板动作后将制动油液通过液压管路分配到各个卡钳；

卡钳和液压管路中间接有压力传感器，能实时读到各个卡钳两端的压力信息并将压力信息传递给集成式制动控制器；

所述集成式制动控制器通过IO板卡将压力信息传递给HIL仿真平台。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

(1)通过本申请的技术方案，在上位机上生成自动化测试信息，可以方便修改测试项目和测试参数，并可以批量测试或重复测试，减轻测试人员劳动轻度，将测试人员从重复的、枯燥的测试工作中解脱出来。

(2)通过本申请的技术方案，HIL仿真平台一方面可以模拟实车控制集成式制动控制系统，另一方面可以检测反馈数据，除了可以提高测试效率，还方便变换测试项目和测试参数，避免了因使用实车测试带来的损毁风险，极大地降低了试验周期和成本，增加了测试覆盖度和测试深度。

(3)本申请采用半仿真(HIL仿真平台)半真实机械结构(集成式制动控制系统)的方式来进行模拟测试，一方面解决了全仿真所带来的信号输出不稳定，仿真不准确的问题，另一方面解决了全部用真实机械结构费用高昂，测试困难的问题。

(4)通过本申请的技术方案，通过HIL仿真平台实时获取测试过程数据，并可以根据当前反馈的测试数据，实时调整测试的参数，直观反应某个参数变化与使测试过程中集成式制动控制系统的性能变化直接相关性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明一实施例的基于集成式制动控制系统自动化测试方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的基于集成式制动控制系统自动化测试系统的结构示意图；

图3为本发明一具体实施例的一种连接制动踏板推杆总成的集成式制动控制系统自动化测试设备的结构图；

图4为本发明一具体实施例的一种连接制动踏板推杆总成的集成式制动控制系统自动化测试设备的上位机结构图；

图5为本发明一具体实施例的一种连接制动踏板推杆总成的集成式制动控制系统自动化测试设备的HIL仿真平台及集成式制动控制系统总成结构图；

图6为本发明一具体实施例的一种连接制动踏板推杆总成的集成式制动控制系统自动化测试设备的制动踏板推杆工作流程示意图；

附图标记：

1-上位机系统；2-HIL仿真平台；3-集成式制动控制系统总成；11-测试产品库；111-测试策略库；112-测试规范库；113-测试序列库；114-测试结果库；1111-测试跟踪矩阵；1112-输入输出参数表；1121-功能逻辑库；1122-参数配置库；1123-数字字典；1131-测试序列模块；1132-动作库模块；1133-参数映射库；1134-Mapping文件库；1135-测试脚本模块；1136-测试实施模块；1141-测试缺陷跟踪模块；1142-测试报告生成模块；21-实时处理器；22-IO板卡；23-CAN板卡；24-故障注入板卡；25-信号调理模块；26-程控电源；27-故障注入板卡；28-IO板卡；211-车辆动力学模型；2111-车辆模型；2112-驾驶员模型；2113-虚拟控制器模型；2114-传感器模型；2115-道路模型；31-制动踏板推杆总成；32-连杆；33-制动踏板；34-集成式制动控制器；35-卡钳；36-压力传感器；37-液压管路。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例的集成式制动控制系统自动化测试方法的流程示意图；

如图1所示，本申请公开了一种集成式制动控制系统自动化测试方法，集成式制动控制系统自动化测试方法包括：

步骤1：HIL仿真平台2加载上位机系统1内存储的测试用例以及模型参数；

步骤2：HIL仿真平台2根据获取的测试用例以及模型参数生成仿真信息；

步骤3：HIL仿真平台2将所述仿真信息发送给集成式制动控制系统从而对集成式制动控制系统进行测试；

步骤4：所述HIL仿真平台2获取集成式制动控制系统测试过程中的数据信息并将数据信息传递给上位机系统。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

(1)通过本申请的技术方案，在上位机上生成自动化测试信息，可以方便修改测试项目和测试参数，并可以批量测试或重复测试，减轻测试人员劳动轻度，将测试人员从重复的、枯燥的测试工作中解脱出来。

(2)通过本申请的技术方案，HIL仿真平台一方面可以模拟实车控制集成式制动控制系统，另一方面可以检测反馈数据，除了可以提高测试效率，还方便变换测试项目和测试参数，避免了因使用实车测试带来的损毁风险，极大地降低了试验周期和成本，增加了测试覆盖度和测试深度。

(3)本申请采用半仿真(HIL仿真平台)半真实机械结构(集成式制动控制系统)的方式来进行模拟测试，一方面解决了全仿真所带来的信号输出不稳定，仿真不准确的问题，另一方面解决了全部用真实机械结构费用高昂，测试困难的问题。

(4)通过本申请的技术方案，通过HIL仿真平台实时获取测试过程数据，并可以根据当前反馈的测试数据，实时调整测试的参数，直观反应某个参数变化与使测试过程中集成式制动控制系统的性能变化直接相关性。

在本实施例中，集成式制动控制系统自动化测试方法进一步包括：

上位机系统获取集成式制动控制系统的测试需求；

上位机系统根据所述测试需求进行性能指标分解；

上位机系统根据分解后的性能指标获取具体的测试范围、测试深度、测试技术、测试方法以及测试结果评价准则；

上位机系统根据所述测试范围、测试深度、测试技术、测试方法以及测试结果评价准则生成测试用例以及模型参数。

在本实施例中，HIL仿真平台根据获取的测试用例以及模型参数生成仿真信息包括：

HIL仿真平台根据所述测试用例以及模型参数生成模拟人-车-路的闭环控制信息。

在本实施例中，HIL仿真平台将所述仿真信息发送给集成式制动控制系统从而对集成式制动控制系统进行测试包括：

HIL仿真平台根据所述模拟人-车-路的闭环控制信息获取车辆运动信息；

HIL仿真平台将车辆运动信息传递给集成式制动控制系统，从而使集成式制动控制系统根据所述车辆运动信息执行反应动作。

在本实施例中，集成式制动控制系统自动化测试方法进一步包括：

所述HIL仿真平台通过硬线连接的方式获取集成式制动控制系统根据所述车辆运动信息执行反应动作所获取的反馈信息；

所述HIL仿真平台将反馈信息发送给上位机系统；

上位机系统根据所述反馈信息对集成式制动控制系统进行评测。

具体而言，根据测试用例，所期待的控制器输出的信号值数值与控制器实际输出的信号值数值进行比较，评测控制器的功能是否满足条件。

在本实施例中，所述模型参数包括驾驶员模型、虚拟控制器模型、传感器模型、道路模型、车辆模型以及车辆动力学模型；其中，

所述车辆动力学模型用于模拟人-车-路的闭环系统；

所述驾驶员模型用于根据当前行驶状态实时的输出制动、油门以及方向盘转角等信号；

所述虚拟控制器模型用于发出控制器状态信号给车辆动力学模型；

所述传感器模型用于可以模拟各个传感器并输出传感器数值；

所述道路模型用于根据测试所涉及工况，模拟实车道路场景和动态仿真路面信息；

所述车辆模型用于采集驾驶员模型输出的油门、制动踏板以及方向盘转角信号、虚拟控制器实时状态信号、道路实时状态信息，给出车身姿态以及相关动力学信息来模拟整车的运动状态。

图2为本发明一实施例的基于集成式制动控制系统自动化测试系统的结构示意图；

如图2所示，本申请公开了一种集成式制动控制系统自动化测试系统，集成式制动控制系统自动化测试系统包括上位机系统1、HIL仿真平台2以及集成式制动控制系统；其中，上位机系统1、HIL仿真平台2以及集成式制动控制系统配合实现集成式制动控制系统自动化测试方法。

如图4及图5所示，在本实施例中，上位机系统1包括测试产品库11，测试产品库包括测试策略库111、测试规范库112、测试序列库113、测试结果库114，测试跟踪矩阵1111、输入输出参数表1112、功能逻辑库1121、参数配置库1122、数字字典1123、参数映射库1133、Mapping文件库1134；其中，

其中，测试策略库111包括测试跟踪矩阵模块1111和输入输出参数表模块1112；

测试规范库112包括功能逻辑库1121、参数配置库1122、数字字典1123；

测试序列库113包括测试序列搭建1131、动作库搭建1132、参数映射库搭建1133、Mapping文件库搭建1134、测试脚本模块1135以及测试实施模块1136；

测试结果库114包括测试缺陷跟踪模块1141和测试报告生成模块1142。

具体地，上位机系统1在集成式制动控制系统的虚拟仿真测试环境的基础上，将集成式制动控制系统的测试需求进行性能指标分解，由测试跟踪矩阵1111和输入输出参数表1112确定具体的测试范围、测试深度、测试技术、测试方法以及测试结果评价准则，并输出到功能逻辑库1121、参数配置库1122和数字字典1123中；功能逻辑库1121对设计功能的输入输出接口进行描述，用来指导测试序列和动作库的搭建，参数配置库1122用来进行系统配置，数字字典1123用来管理用户使用到的数据字典变量，将数据输出到参数映射库1133和Mapping文件库1134，用来编写用于自动测试执行的代码或图形化测试步骤，测试实施模块1136运行已经编写、调试完毕的自动化测试程序，对集成式制动控制系统执行测试；测试缺陷跟踪模块1141和测试报告生成模块1142对测试程序运行完毕后的文档进行总结和管理，也包括测试结果是否符合评估准则。

在本实施例中，所有测试策略库111、测试规范库112、测试序列库113、测试结果库114所生成的数据组成了测试用例。

在本实施例中，HIL仿真平台2包括实时处理器21以及板卡组件，所述实时处理器21用于加载上位机系统内存储的测试用例以及模型参数并根据所述测试用例以及模型参数生成仿真信息；

所述板卡组件用于将所述仿真信息发送给集成式制动控制系统以及获取集成式制动控制系统测试过程中的数据信息并将数据信息传递给上位机系统。

在本实施例中，板卡组件包括IO板卡22、28、CAN板卡23、故障注入板卡24、27。

在本实施例中，HIL仿真平台2进一步包括信号调理模块25、程控电源26。

在本实施例中，HIL仿真平台2加载上位机1存储的模型参数，模型参数包括车辆动力学模型；车辆动力学模型用于模拟人-车-路的闭环系统。

在本实施例中，车辆动力学模型212包括车辆模型2111、驾驶员模型2112、虚拟控制器模型2113、传感器模型2114、道路模型2115；其中，车辆动力学模型211用来模拟人-车-路的闭环系统；

具体而言，驾驶员模型2112可以根据当前行驶状态实时的输出制动、油门以及方向盘转角等信号；

虚拟控制器模型2113发出各种相关控制器状态信号给车辆动力学模型；

传感器模型2114可以模拟各个传感器并输出传感器数值；

道路模型2115根据测试所涉及工况，模拟实车道路场景和动态仿真路面信息；

车辆模型2111采集驾驶员模型2112输出的油门、制动踏板以及方向盘转角信号、虚拟控制器实时状态信号、道路实时状态信息，给出车身姿态以及相关动力学信息，来模拟整车的运动状态，并通过硬件IO板卡22、CAN板卡23、故障注入板卡24输出ESP_OFF、BLS等开关量以及方向盘转角值、YAW信号值、纵向和侧向加速度值、压力传感器值、轮速值到集成式制动控制器34，通过CAN板卡23输出制动踏板信号到制动踏板推杆总成31。

在本实施例中，集成式制动控制系统包括制动踏板推杆总成31、连杆32、制动踏板33、集成式制动控制系统控制器34、卡钳35、压力传感器36、液压管路37；其中，

制动踏板推杆总成31与制动踏板33之间通过连杆32铰接，制动踏板推杆总成31用于执行制动踏板33动作并通过连杆32输出到制动踏板；

集成式制动控制器34采集到踏板动作后将制动油液通过液压管路分配到各个卡钳35；

卡钳35和液压管路37中间接有压力传感器36，能实时读到各个卡钳两端的压力信息并将压力信息传递给集成式制动控制器；

所述集成式制动控制器通过IO板卡将压力信息传递给HIL仿真平台。

在本实施例中，车辆动力学模型通过计算制动压力以及卡钳动作来计算当前车辆状态以及当前轮速、加速度值并输入给集成式制动控制器，形成闭环。实时处理器21与IO板卡22、IO板卡28、CAN板卡23通过PXI总线连接；另外，集成式制动控制系统总成由程控电源26供电。

下面以举例的方式对本申请进行进一步详细阐述，可以理解的是，该举例并不构成对本申请的任何限制。

实施例1：

参见图6，本申请的一个实施例基于集成式制动控制系统自动化测试方法，具体可以包括如下步骤：

HIL仿真平台启动后，HIL仿真平台内的制动踏板推杆控制程序启动，制动踏板33设定在初始位置；

收到HIL仿真平台的驾驶员模型2112的制动踏板调节请求时，控制制动踏板33动作并保持在目标位置；驾驶员确认制动踏板33位置、速度等参数；若上述参数不满足驾驶员需求，则将继续调节制动踏板；调节完毕之后将制动踏板回到初始位置；调节过程结束。

最后，I/O板卡和实时处理器用硬线连接，既能及时的将集成式制动控制系统状态上报给实时处理器，另外，还可以通过它们之间的故障注入板卡28的通道对集成式制动控制系统控制器进行对地短路、对电源短路及开路等故障条件测试；故障注入板卡24通道对虚拟控制器等信号进行屏蔽等操作，进而对集成式制动控制系统的输入信号丢失以及硬件检测等故障条件测试。

针对集成式制动控制系统的各个工作模式的工作条件，实时处理器21将点火开关、发动机转速、车速、方向盘转角、油门踏板、制动踏板等信号通过CAN板卡发送到集成式制动控制系统，集成式制动控制系统实时接收并对上述输入数据进行分析，从而实现系统状态调节和制动压力的调节。

实时处理器与I/O板卡通过PXIe总线连接，I/O板卡可以为实时处理器回采集成式制动控制系统状态信息，在I/O板卡和集成式制动控制系统控制器之间增加故障注入板卡，可以进行故障条件测试。所以，通过上位机系统进行控制，可以对集成式制动控制系统进行全方面的、系统的测试，该系统拥有方便易用的实时代码生成、下载、调试的软件环境。

综上所述，本具体实施测试人员不必在从事如此重复的、枯燥的测试工作，只需启动系统测试和查验测试报告。相比实车试验，极大地降低了试验周期和成本，提高了测试效率，增加了测试覆盖度和测试深度。

实施例2：

参见图1至图5，上位机系统1包括测试产品库，其中，测试产品库包括测试策略库111、测试规范库112、测试序列库113以及测试结果库114。

测试策略库111是对整个测试流程的分析文件；

测试规范库112是测试实施的依据和标准；

测试序列库113用于构建可执行的测试序列，并对各个测试序列库更新；

测试结果库114是指执行自动化测试过程的成果，并生成测试报告并对测试缺陷进行跟踪；其中，

测试策略库111包括测试跟踪矩阵模块1111和输入输出参数表模块1112；

测试规范库112包括功能逻辑库1121、参数配置库1122、数字字典1123；

测试序列库113包括测试序列搭建1131、动作库搭建1132、参数映射库搭建1133、Mapping文件库搭建1134、测试脚本模块1135以及测试实施模块1136；

测试结果库114包括测试缺陷跟踪模块1141和测试报告生成模块1142。

具体地，上位机系统1在集成式制动控制系统的虚拟仿真测试环境的基础上，将集成式制动控制系统的测试需求进行性能指标分解，由测试跟踪矩阵1111和输入输出参数表1112确定具体的测试范围、测试深度、测试技术、测试方法以及测试结果评价准则，并输出到功能逻辑库1121、参数配置库1122和数字字典1123中；功能逻辑库1121对设计功能的输入输出接口进行描述，用来指导测试序列和动作库的搭建，参数配置库1122用来进行系统配置，数字字典1123用来管理用户使用到的数据字典变量，将数据输出到参数映射库1133和Mapping文件库1134，用来编写用于自动测试执行的代码或图形化测试步骤，测试实施模块1136运行已经编写、调试完毕的自动化测试程序，对集成式制动控制系统执行测试；测试缺陷跟踪模块1141和测试报告生成模块1142对测试程序运行完毕后的文档进行总结和管理，也包括测试结果是否符合评估准则。

参见图5，HIL仿真平台2包括实时处理器21、IO板卡22、28、CAN板卡23、故障注入板卡24、27、信号调理模块25、程控电源26。

实时处理器21中加载车辆动力学模型211。

车辆动力学模型212由车辆模型2111、驾驶员模型2112、虚拟控制器模型2113、传感器模型2114、道路模型2115构成；

参见图5，集成式制动控制系统总成3包括制动踏板推杆总成31、连杆32、制动踏板33、集成式制动控制系统控制器34、卡钳35、压力传感器36、液压管路37。

车辆动力学模型211用来模拟人-车-路的闭环系统；

驾驶员模型2112可以根据当前行驶状态实时的输出制动、油门以及方向盘转角等信号；

虚拟控制器模型2113发出各种相关控制器状态信号给车辆动力学模型；

传感器模型2114可以模拟各个传感器并输出传感器数值；

道路模型2115根据测试所涉及工况，模拟实车道路场景和动态仿真路面信息；

车辆模型2111采集驾驶员模型2112输出的油门、制动踏板以及方向盘转角信号、虚拟控制器实时状态信号、道路实时状态信息，给出车身姿态以及相关动力学信息，来模拟整车的运动状态，并通过硬件IO板卡22、CAN板卡23、故障注入板卡24输出ESP_OFF、BLS等开关量以及方向盘转角值、YAW信号值、纵向和侧向加速度值、压力传感器值、轮速值到集成式制动控制器34，通过CAN板卡23输出制动踏板信号到制动踏板推杆总成31。

参见图5，制动踏板推杆总成31与制动踏板33之间通过连杆32铰接，并执行制动踏板动作通过连杆输出到制动踏板33。集成式制动控制器采集到踏板动作后将制动油液通过液压管路37分配到各个卡钳35，卡钳35和液压管路37中间接有压力传感器36，能实时读到各个卡钳两端的压力，并通过IO板卡输入给车辆动力学模型211。车辆动力学模型通过计算制动压力以及卡钳动作来计算当前车辆状态以及当前轮速、加速度值并输入给集成式制动控制器，形成闭环。实时处理器21与IO板卡22、IO板卡28、CAN板卡23通过PXI总线连接；另外，集成式制动控制系统总成由程控电源26供电。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。