CN110412374A - 一种基于多传感器的adas hil测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于多传感器的ADAS HIL测试***，主要用于汽车ADAS ECU的硬件在环测试。测试***包括ADAS场景仿***机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、ADAS ECU控制器、实时工业控制器。该测试***基于多传感器的ADAS硬件在环测试***，能够以在环仿真的方式来进行多种ADAS ECU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***可以对依赖于这四种传感器的多种ADAS场景进行测试，测试***中的传感器模型可以在ADAS场景仿***机中进行配置，以仿真多种不同类型和参数的传感器。ADAS ECU的各种场景测试结果可以在场景仿***机上体现，测试过程使用自动化测试，测试效率较高。
Description
技术领域
本发明属于高级驾驶辅助***（ADAS）技术领域，涉及一种ADAS硬件在环测试***，尤其涉及一种基于多传感器的ADAS HIL硬件在环测试***。
背景技术
随着技术的成熟，搭载ADAS***的量产车也越来越多，在目前的ADAS***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，ADAS ECU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。ADAS ECU是整个ADAS***中非常关键的功能部分，要验证ADAS***的各种功能，就需要对ADAS ECU进行各种测试。现有的ADAS ECU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***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***中传感器和ADAS ECU是多种多样的，现有的ADAS ECU测试***大多只能对某一种类型及接口的ADAS ECU进行测试，测试***的灵活性不高，难以适配不同种类的ADAS ECU。
最后，现有的ADAS ECU测试***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ADAS HIL测试***，以便克服现有测试***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ADAS HIL测试***，能够在一套测试***中实现基于多种传感器的ADAS ECU的硬件在环测试，ADAS场景仿***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ADAS ECU，测试ADAS ECU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ADAS HIL测试***所述测试***包括ADAS场景仿***机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、ADAS ECU控制器、实时工业控制器；所述ADAS场景仿***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ADAS ECU控制器相匹配的接口并与ADAS ECU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ADAS ECU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ADAS ECU控制器；所述激光雷达的注入信息通过Ethernet接口发送给ADAS ECU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***和动力***进行仿真，动力学模型根据ADAS ECU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***机连接，所述ADAS场景仿***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ADAS ECU控制器的测试结果。
优选的，ADAS场景仿***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***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***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***机的HDMI接口转换成多种接口输出，以适配不同接口的ADAS ECU控制器，接口包括但不限于FPD LinkIII、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***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***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ADAS ECU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ADAS ECU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USB CAN卡发送给ADAS ECU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ADAS ECU控制器。
优选的，所述ADAS场景仿***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***，能够以在环仿真的方式来进行多种ADAS ECU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***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ADAS ECU。测试***使用信号注入的方式来进行ADAS ECU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ADAS ECU。测试***中的传感器模型可以在ADAS场景仿***机中进行配置，以仿真多种不同类型和参数的传感器。ADAS ECU的各种场景测试结果可以在场景仿***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***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***，所述测试***包括ADAS场景仿***机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、USB CAN卡、ADAS ECU控制器、实时工业控制器。
ADAS场景仿***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***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***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***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***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ADAS ECU控制器相匹配的接口并与ADAS ECU控制器连接。视频注入模组采用FPGA芯片对仿***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***机的HDMI接口转换成多种接口输出，以适配不同接口的ADAS ECU控制器，接口包括但不限于FPD Link III、GMSL、LVDS、MIPI接口。视频注入模组还可利用FPGA芯片可以对仿***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ADAS ECU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ADAS ECU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ADAS ECU控制器。
ADAS ECU控制器是***中的待测设备，ADAS ECU控制器中运行ADAS处理算法,ADAS ECU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***和动力***进行仿真，动力学模型根据ADAS ECU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***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ADAS ECU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ADAS HIL测试***，能够在一套***中实现基于多种传感器的ADAS ECU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ADAS ECU进行在环测试，包括ACC、AEB、FCW、APA、BSD、LCDA、RCTA等多种ADAS场景；测试***能够匹配多种接口的ADAS ECU，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***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。
Claims (10)
1.一种基于多传感器的ADAS HIL测试***，其特征在于，所述测试***包括ADAS场景仿***机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、ADAS ECU控制器、实时工业控制器；
所述ADAS场景仿***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ADAS ECU控制器相匹配的接口并与ADAS ECU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ADAS ECU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ADAS ECU控制器；
所述激光雷达的注入信息通过Ethernet接口发送给ADAS ECU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***和动力***进行仿真，动力学模型根据ADAS ECU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***机连接，所述ADAS场景仿***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ADAS ECU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ADAS HIL测试***，其特征在于：ADAS场景仿***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ADAS HIL测试***，其特征在于：所述ADAS场景仿***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ADAS HIL测试***，其特征在于：
所述视频注入模组采用FPGA芯片对仿***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***机的HDMI接口转换成多种接口输出，以适配不同接口的ADAS ECU控制器，接口包括但不限于FPD Link III、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ADAS HIL测试***，其特征在于：
所述视频注入模组利用FPGA芯片可以对仿***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ADAS HIL测试***，其特征在于：
所述超声波注入模组通过以太网获取仿***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ADAS ECU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ADAS ECU控制器。
7.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADAS HIL测试***，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ADAS HIL测试***，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USB CAN卡发送给ADAS ECU控制器。
9.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADAS HIL测试***，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ADAS ECU控制器。
10.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的ADAS HIL测试***，其特征在于：所述ADAS场景仿***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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