申请/专利权人：苏州瑞地测控技术有限公司

申请日：2019-07-24

公开（公告）日：2024-02-23

公开（公告）号：CN110412374B

主分类号：G01R31/00

分类号：G01R31/00;G01M17/007

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.23#授权;2020.08.07#著录事项变更;2019.11.29#实质审查的生效;2019.11.05#公开

摘要：本发明提出了一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，主要用于汽车ADASECU的硬件在环测试。测试系统包括ADAS场景仿真主机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、ADASECU控制器、实时工业控制器。该测试系统基于多传感器的ADAS硬件在环测试系统，能够以在环仿真的方式来进行多种ADASECU的测试，支持的仿真传感器包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达，测试系统可以对依赖于这四种传感器的多种ADAS场景进行测试，测试系统中的传感器模型可以在ADAS场景仿真主机中进行配置，以仿真多种不同类型和参数的传感器。ADASECU的各种场景测试结果可以在场景仿真主机上体现，测试过程使用自动化测试，测试效率较高。

主权项：1.一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于，所述测试系统包括ADAS场景仿真主机、视频注入模组、超声波注入模组、ADASECU控制器、实时工业控制器；所述ADAS场景仿真主机用来仿真ADAS测试的各种场景并输出场景中多种仿真传感器的输出信号，输出信号包括仿真摄像头传感器的视频信号、仿真超声波传感器探测到的目标信号、仿真毫米波雷达探测到的目标信号、仿真激光雷达探测到的目标信号；所述视频注入模组对仿真摄像头传感器的视频信号进行处理并对输出接口进行转换，将视频信号接口转换为与ADASECU控制器相匹配的接口并与ADASECU控制器；所述超声波注入模组用于根据仿真超声波传感器探测到的目标信号来仿真真实超声波传感器的逻辑及通信协议，并通过LIN或者双向IO接口与ADASECU控制器连接；所述仿真毫米波雷达探测到的目标信号通过CAN接口送给ADASECU控制器；所述激光雷达的注入信息通过Ethernet接口发送给ADASECU控制器；所述实时工业控制器用于运行车辆动力学模型，可以进行车辆的底盘、传动系统和动力系统进行仿真，动力学模型根据ADASECU控制器的控制信息及当前车辆状态来进行运算，并对车辆的状态进行更新;所述实时工业控制器与所述ADAS场景仿真主机连接，所述ADAS场景仿真主机还可以基于仿真目标测试车辆的运动状态和场景状况输出ADASECU控制器的测试结果；所述ADAS场景仿真主机可仿真ADAS测试的场景包括ACC、AEB、FCW、APA、BSD、LCDA、RCTA多种ADAS场景；所述ADAS场景仿真主机可以进行多种ADAS场景的仿真，包括道路、交通设施、建筑物等静态环境仿真,以及行人、目标测试车辆、车辆动态环境的仿真；所述视频注入模组采用FPGA芯片对仿真主机输出HDMI视频数据进行实时处理，可以实时进行视频失真、畸变、故障注入，并能将视频信号接口由仿真主机的HDMI接口转换成多种接口输出，以适配不同接口的ADASECU控制器，接口包括FPDLinkIII、GMSL、LVDS、MIPI接口。

全文数据：一种基于多传感器的ADASHIL测试系统技术领域本发明属于高级驾驶辅助系统（ADAS）技术领域，涉及一种ADAS硬件在环测试系统，尤其涉及一种基于多传感器的ADASHIL硬件在环测试系统。背景技术随着技术的成熟，搭载ADAS系统的量产车也越来越多，在目前的ADAS系统中，搭载的传感器主要有摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达，ADASECU控制器通过这些传感器来感知车身周围环境，收集多种传感器的数据，通过计算和分析进行物体的识别与追踪，可以让驾驶员预先发觉可能发生的危险并采取相应的措施。ADASECU是整个ADAS系统中非常关键的功能部分，要验证ADAS系统的各种功能，就需要对ADASECU进行各种测试。现有的ADASECU测试中存在以下的局限性。首先，现有的测试很大部分使用实车行驶中对ADAS系统进行测试，这种常规的测试方法在进行测试时需要投入大量的人力、物理和时间成本。当需要进行ADAS控制器软硬件进行升级时，还需要进行重复测试，这样会大大提高成本。同时，这种测试也很难达到非常高的测试覆盖率。其次，国内的一些单位或者厂商针对某一类ADAS传感器使用仿真设备进行测试，但这种测试很难对多种传感器结合应用的ADAS场景进行测试。再次，实际系统中传感器和ADASECU是多种多样的，现有的ADASECU测试系统大多只能对某一种类型及接口的ADASECU进行测试，测试系统的灵活性不高，难以适配不同种类的ADASECU。最后，现有的ADASECU测试系统大多未使用自动化的方式来进行测试，测试效率比较低。有鉴于此，如今迫切需要设计一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，以便克服现有测试系统中存在的一些缺陷。发明内容本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，能够在一套测试系统中实现基于多种传感器的ADASECU的硬件在环测试，ADAS场景仿真主机进行场景仿真，仿真的车载摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达的信号以注入的方式送给ADASECU，测试ADASECU在各种ADAS场景中的功能是否正常。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于多传感器的ADASHIL测试系统所述测试系统包括ADAS场景仿真主机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、ADASECU控制器、实时工业控制器；所述ADAS场景仿真主机用来仿真ADAS测试的各种场景并输出场景中多种仿真传感器的输出信号，输出信号包括仿真摄像头传感器的视频信号、仿真超声波传感器探测到的目标信号、仿真毫米波雷达探测到的目标信号、仿真激光雷达探测到的目标信号；所述视频注入模组对仿真摄像头传感器的视频信号进行处理并对输出接口进行转换，将视频信号接口转换为与ADASECU控制器相匹配的接口并与ADASECU控制器；所述超声波注入模组用于根据仿真超声波传感器探测到的目标信号来仿真真实超声波传感器的逻辑及通信协议，并通过LIN或者双向IO接口与ADASECU控制器连接；所述仿真毫米波雷达探测到的目标信号通过CAN接口送给ADASECU控制器；所述激光雷达的注入信息通过Ethernet接口发送给ADASECU控制器；所述实时工业控制器用于运行车辆动力学模型，可以进行车辆的底盘、传动系统和动力系统进行仿真，动力学模型根据ADASECU控制器的控制信息及当前车辆状态来进行运算，并对车辆的状态进行更新;所述实时工业控制器与所述ADAS场景仿真主机连接，所述ADAS场景仿真主机还可以基于仿真目标测试车辆的运动状态和场景状况输出ADASECU控制器的测试结果。优选的，ADAS场景仿真主机可仿真ADAS测试的场景包括ACC、AEB、FCW、APA、BSD、LCDA、RCTA多种ADAS场景。优选的，所述ADAS场景仿真主机可以进行多种ADAS场景的仿真，包括道路、交通设施、建筑物等静态环境仿真,以及行人、目标测试车辆、其他车辆动态环境的仿真。优选的，所述视频注入模组采用FPGA芯片对仿真主机输出HDMI视频数据进行实时处理，可以实时进行视频失真、畸变、故障注入，并能将视频信号接口由仿真主机的HDMI接口转换成多种接口输出，以适配不同接口的ADASECU控制器，接口包括但不限于FPDLinkIII、GMSL、LVDS、MIPI接口。优选的，所述视频注入模组利用FPGA芯片可以对仿真主机输出的多路HDMI视频数据进行并行处理，可以对多路视频数据进行同步，实现多摄像头的同步仿真。优选的，所述超声波注入模组通过以太网获取仿真主机输出的仿真超声波传感器的目标数据，注入模组采用FPGA芯片来模拟超声波传感器和控制器之间的通讯协议来模拟真实的超声波传感器。所述超声波注入模组和ADASECU控制器之间的接口可以是双向IO接口或者LIN接口以适配不同接口的ADASECU控制器。优选的，所述超声波注入模组可以对超声波传感器的故障进行模拟，可以模拟短路至电源、短路至地、断路等故障模型。优选的，所述仿真毫米波雷达输出的目标数据通过目标帧数据生成程序模块转换为标准的毫米波雷达数据帧，并通过USBCAN卡发送给ADASECU控制器。优选的，所述仿真激光雷达输出的目标数据通过点云数据生成程序模块转换为标准的激光雷达数据，并通过以太网接口发送给ADASECU控制器。优选的，所述ADAS场景仿真主机可对场景中目标测试车辆搭载的各种传感器模型进行参数化的配置。本发明的有益效果在于：本发明提出一种基于多传感器的ADAS硬件在环测试系统，能够以在环仿真的方式来进行多种ADASECU的测试，支持的仿真传感器包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达，测试系统可以对依赖于这四种传感器的多种ADAS场景进行测试，包括ACC、AEV、FCW、APA、BSD、LCDA、RCTA等多种场景和对应的ADASECU。测试系统使用信号注入的方式来进行ADASECU的测试，主要将视频信号、超声波雷达信号、毫米波雷达信号和激光雷达信号注入进ECU进行测试，视频和超声波注入板卡的对外接口灵活，能够匹配多种接口的ADASECU。测试系统中的传感器模型可以在ADAS场景仿真主机中进行配置，以仿真多种不同类型和参数的传感器。ADASECU的各种场景测试结果可以在场景仿真主机上体现，测试过程使用自动化测试，测试效率较高。附图说明图1为本发明实施例测试系统的组成示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。实施例一请参阅图1，本发明揭示了一种基于多传感器的ADAS硬件在环测试系统，所述测试系统包括ADAS场景仿真主机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、USBCAN卡、ADASECU控制器、实时工业控制器。ADAS场景仿真主机主要用来仿真ADAS测试的各种场景并输出场景中多种仿真传感器的输出信号，主要包括仿真摄像头传感器的视频信号、仿真超声波传感器探测到的目标信号、仿真毫米波雷达探测到的目标信号、仿真激光雷达探测到的目标信号。，ADAS场景仿真主机可仿真ADAS测试的场景包括但不限于ACC、AEB、FCW、APA、BSD、LCDA、RCTA多种ADAS场景。ADAS场景仿真主机可以进行多种ADAS场景的仿真，包括道路、交通设施、建筑物等静态环境仿真,以及行人、目标测试车辆、其他车辆动态环境的仿真。ADAS场景仿真主机还可对场景中目标测试车辆搭载的各种传感器模型进行参数化的配置。仿真摄像头的视频数据通过HDMI接口输出，仿真超声波雷达数据通过Ethernet接口输出，仿真毫米波雷达的目标数据通过USB接口输出，仿真激光雷达的目标数据通过Ethernet接口输出。ADAS场景仿真主机与实时工业控制器通过Ethernet进行连接。视频注入模组对仿真摄像头的视频信号进行处理并对输出接口进行转换，将视频信号接口转换为与ADASECU控制器相匹配的接口并与ADASECU控制器连接。视频注入模组采用FPGA芯片对仿真主机输出HDMI视频数据进行实时处理，可以实时进行视频失真、畸变、故障注入，并能将视频信号接口由仿真主机的HDMI接口转换成多种接口输出，以适配不同接口的ADASECU控制器，接口包括但不限于FPDLinkIII、GMSL、LVDS、MIPI接口。视频注入模组还可利用FPGA芯片可以对仿真主机输出的多路HDMI视频数据进行并行处理，可以对多路视频数据进行同步，实现多摄像头的同步仿真。超声波注入模组根据仿真超声波传感器的目标信号来仿真真实超声波传感器的逻辑及通信协议，并通过LIN或者双向IO接口与ADASECU控制器连接；仿真毫米波雷达输出的目标数据通过目标帧数据生成程序模块转换为标准的毫米波雷达数据帧，通过CAN接口送给ADASECU控制器。仿真激光雷达输出的目标数据通过点云数据生成程序模块转换为标准的激光雷达数据，并通过Ethernet接口送给ADASECU控制器。ADASECU控制器是系统中的待测设备，ADASECU控制器中运行ADAS处理算法,ADASECU控制器与实时工业控制器通过Ethernet接口连接。实时工业控制器运行车辆动力学模型，可以进行车辆的底盘、传动系统和动力系统进行仿真，动力学模型根据ADASECU的控制信息及当前车辆状态来进行运算，并对车辆的状态进行更新。ADAS场景仿真主机还可以基于仿真目标测试车辆的运动状态和场景状况输出ADASECU控制器的测试结果。综上所述，本发明提出的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，能够在一套系统中实现基于多种传感器的ADASECU硬件在环测试，涵盖摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达这四种在主流ADAS市场中用于感知的传感器；可以对多种不同ADAS场景应用的ADASECU进行在环测试，包括ACC、AEB、FCW、APA、BSD、LCDA、RCTA等多种ADAS场景；测试系统能够匹配多种接口的ADASECU，具有较高的灵活性和适配性；测试过程使用自动化测试，提高了测试效率，测试结果可以在ADAS仿真主机中体现。这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

权利要求：1.一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于，所述测试系统包括ADAS场景仿真主机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、ADASECU控制器、实时工业控制器；所述ADAS场景仿真主机用来仿真ADAS测试的各种场景并输出场景中多种仿真传感器的输出信号，输出信号包括仿真摄像头传感器的视频信号、仿真超声波传感器探测到的目标信号、仿真毫米波雷达探测到的目标信号、仿真激光雷达探测到的目标信号；所述视频注入模组对仿真摄像头传感器的视频信号进行处理并对输出接口进行转换，将视频信号接口转换为与ADASECU控制器相匹配的接口并与ADASECU控制器；所述超声波注入模组用于根据仿真超声波传感器探测到的目标信号来仿真真实超声波传感器的逻辑及通信协议，并通过LIN或者双向IO接口与ADASECU控制器连接；所述仿真毫米波雷达探测到的目标信号通过CAN接口送给ADASECU控制器；所述激光雷达的注入信息通过Ethernet接口发送给ADASECU控制器；所述实时工业控制器用于运行车辆动力学模型，可以进行车辆的底盘、传动系统和动力系统进行仿真，动力学模型根据ADASECU控制器的控制信息及当前车辆状态来进行运算，并对车辆的状态进行更新;所述实时工业控制器与所述ADAS场景仿真主机连接，所述ADAS场景仿真主机还可以基于仿真目标测试车辆的运动状态和场景状况输出ADASECU控制器的测试结果。2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：ADAS场景仿真主机可仿真ADAS测试的场景包括ACC、AEB、FCW、APA、BSD、LCDA、RCTA多种ADAS场景。3.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：所述ADAS场景仿真主机可以进行多种ADAS场景的仿真，包括道路、交通设施、建筑物等静态环境仿真,以及行人、目标测试车辆、其他车辆动态环境的仿真。4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：所述视频注入模组采用FPGA芯片对仿真主机输出HDMI视频数据进行实时处理，可以实时进行视频失真、畸变、故障注入，并能将视频信号接口由仿真主机的HDMI接口转换成多种接口输出，以适配不同接口的ADASECU控制器，接口包括但不限于FPDLinkIII、GMSL、LVDS、MIPI接口。5.根据权利要求4所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：所述视频注入模组利用FPGA芯片可以对仿真主机输出的多路HDMI视频数据进行并行处理，可以对多路视频数据进行同步，实现多摄像头的同步仿真。6.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：所述超声波注入模组通过以太网获取仿真主机输出的仿真超声波传感器的目标数据，注入模组采用FPGA芯片来模拟超声波传感器和控制器之间的通讯协议来模拟真实的超声波传感器；所述超声波注入模组和ADASECU控制器之间的接口可以是双向IO接口或者LIN接口以适配不同接口的ADASECU控制器。7.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：所述超声波注入模组可以对超声波传感器的故障进行模拟，可以模拟短路至电源、短路至地、断路等故障模型。8.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：所述仿真毫米波雷达输出的目标数据通过目标帧数据生成程序模块转换为标准的毫米波雷达数据帧，并通过USBCAN卡发送给ADASECU控制器。9.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：所述仿真激光雷达输出的目标数据通过点云数据生成程序模块转换为标准的激光雷达数据，并通过以太网接口发送给ADASECU控制器。10.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADASHIL测试系统，其特征在于：所述ADAS场景仿真主机可对场景中目标测试车辆搭载的各种传感器模型进行参数化的配置。

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