一种基于多HIL测试系统的平台化软件模型架构、汽车、计算机可读存储介质、电子设备技术方案

本发明专利技术涉及一种基于多HIL测试系统的平台化软件模型架构、汽车、计算机可读存储介质、电子设备，该软件模型架构包括模块结构层和模块间数据流向层；模块结构层包括驾驶员操作模块、IO接口模块、控制器模块及车辆模块；模块间数据流向层提供各个模块间的信号交互、耦合，具体包括：IO接口模块将驾驶员操作信号及来自控制器模块输出的IO信号、CAN信号基于类别分类进入相应输入模块，并通过相应输出模块输出IO信号、CAN信号。本发明专利技术中，相同项目或产品更换不同HIL测试系统或平台进行测试时，只更换IO接口模块，其它模块不予更换；不同项目或产品更换相同HIL测试系统或平台进行测试时，只更换对应的产品子模块。更换对应的产品子模块。更换对应的产品子模块。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多HIL测试系统的平台化软件模型架构、汽车、计算机可读存储介质、电子设备


[0001]本专利技术属于测试
，具体涉及基于多HIL测试系统的平台化软件模型架构、汽车、计算机可读存储介质、电子设备。

技术介绍

[0002]HIL仿真测试是一种功能强大的测试方法，可以用于更加有效的测试嵌入式控制系统。当测试嵌入式控制系统时，从降低开发时间和成本的目的上考虑，使用全系统进行所有必要的测试是比较复杂的。
[0003]汽车HIL测试系统或平台整体上来看其结构较为简单，汽车HIL测试系统或平台主要由三部分组成：操作人机界面、实时处理器、被测电控模块。
[0004]在试验车辆未装配出来以进行测试验证之前，可通过HIL（Hardware in the loop）即硬件在环测试仿真和建模技术提前验证汽车ECU上的嵌入式软件，可缩短开发时间、开发成本和测试时间。
[0005]HIL测试是汽车控制器开发流程中测试验证的主要方式，目前主流厂家基本都采用HIL测试系统或平台进行嵌入式软件的测试验证。在现有的HIL测试系统或平台中，整体结构主要由操作人机界面、实时处理器、IO接口、仿真模型和被控控制器这几部分组成。
[0006]现有HIL测试系统或平台的主要生产厂商有ETAS、dSPACE、Ni、Vector、Speedgoat、Hirain。
[0007]dSPACE是其中的一种HIL测试系统或平台，是由德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真的软硬件工作平台，实现了和MATLAB/Simulink/RTW的完全无缝连接。dSPACE实时系统拥有实时性强，可靠性高，扩充性好等优点。dSPACE硬件系统中的处理器具有高速的计算能力，并配备了丰富的I/O支持，用户可以根据需要进行组合；软件环境的功能强大且使用方便，包括实现代码自动生成/下载和试验/调试的整套工具。dSPACE软硬件目前已经成为进行快速控制原型验证和半实物仿真的首选实时平台。
[0008]Simulink是美国Mathworks公司推出的MATLAB中的一种可视化仿真工具。Simulink是一个模块图环境，用于多域仿真以及基于模型的设计。它支持系统设计、仿真、自动代码生成以及嵌入式系统的连续测试和验证。Simulink提供图形编辑器、可自定义的模块库以及求解器，能够进行动态系统建模和仿真。
[0009]Simulink与MATLAB相集成，能够在Simulink 中将MATLAB算法融入模型，还能将仿真结果导出至 MATLAB 做进一步分析。Simulink应用领域包括汽车、航空、工业自动化、大型建模、复杂逻辑、物理逻辑，信号处理等方面。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
[0010]Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。.构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
[0011]现有HIL测试系统或平台的仿真模型大多都是采用simulink建模，该模型一般是根据汽车厂商提供的产品功能和特性进行建模，模拟实际产品的状态，而汽车厂商的产品种类繁多,建立合适的软件模型架构，以实现各个产品的模块化、平台化可缩短测试人员的HIL仿真模型开发时间，目前各个HIL测试系统生产厂商的接口部分不一致，相同的项目产品在不同的测试系统或平台上测试，如何保证仿真产品不变而只变接口以保证HIL仿真模型的通用性和防止改动过大等，是测试人员面临的重要课题。
[0012]如图1所示，第一横排为汽车各个产品或机构的仿真模型，即纯机械产品或机构的功能特性仿真，即发动机、离合器、变速器、电机、电池、电子驻车系统等；第二横排为汽车中的各个控制器，分别对应汽车各个产品或机构，即发动机电喷控制器、离合器控制器、变速器控制器、电机控制器、电子驻车控制器，单该模型未披露HIL测试仿真模型使用的各种信号来源及流向，导致汽车各个产品或机构的模块化更换困难；与HIL测试系统或平台的IO接口部分也未披露，不利于相同项目或产品更换不同的HIL测试系统进行测试验证。
[0013]公开号为CN112506775A的中国专利文献公开了名称为“一种多HIL平台测试方法及系统”的技术，属于汽车领域，由一人操作主测试系统，通过主测试系统对多个HIL测试平台进行统一测试管理，完成多个控制器HIL测试任务。主测试系统统一执行测试任务，负责测试工程搭建、测试用例编写、测试过程管控、测试执行、测试数据分析及测试报告生成等；从HIL测试系统负责运行被控对象模型、测试工况模拟、数据输入输出及故障注入等。主测试系统通过ECU
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TEST软件实现对多个从HIL测试系统测试工具软件调用，由ECU—TEST软件统一运行测试工程、执行测试任务，使用该测试方法及系统，能统一管控测试过程、重复利用测试用例，测试周期短，可有效降低人工成本，提高了测试效率，但该技术通用性不强。
[0014]公开号为CN107478433B的中国专利文献公开了名称为“一种联合型HIL测试系统及其控制方法”的技术，该系统包括：多个仿真测试平台，多个仿真测试平台用于根据对应的多个仿真测试软件提供的车辆模型对车辆的性能进行测试，并输出整车性能参数；通信模块；HIL测试平台，HIL测试平台通过通信模块与多个仿真测试平台进行交互，以从多个仿真测试平台中同步获取整车性能参数，并根据整车性能参数对车辆进行HIL测试。该技术能够利用多个复杂仿真测试软件的复杂模型参数实现在真实控制器下的多种整车性能测试，测试结果具有准确性高的优点。该技术能够利用多个复杂仿真测试软件的复杂模型参数实现在真实控制器下的多种整车性能测试，测试结果具有准确性高的优点，但是该技术不具有通用化的特点。
[0015]公开号为“CN110412374A
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的中国专利文献公开了名称为“一种基于多传感器的ADAS HIL测试系统”的技术，要用于汽车ADAS ECU的硬件在环测试。该系统包括ADAS场景仿真主机、视频信号注入模组、超声波信号注入模组、ADAS ECU控制器、实时工业控制器。该系
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、超声波雷达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多HIL测试系统的平台化软件模型架构，其特征在于，所述软件模型架构包括模块结构层和模块间数据流向层；所述模块结构层包括驾驶员操作模块、IO接口模块、控制器模块及车辆模块，所述IO接口模块包括输入模块和输出模块；所述模块间数据流向层提供各个模块间的信号交互、耦合，具体包括：所述驾驶员操作模块输出驾驶员操作信号至所述IO接口模块、所述控制器模块及所述车辆模块；所述IO接口模块将所述驾驶员操作信号及来自所述控制器模块输出的IO信号、CAN信号基于类别分类进入相应输入模块，并通过相应输出模块输出IO信号、CAN信号；所述控制器模块接收所述驾驶员操作信号和来自所述IO接口模块通过所述相应输出模块输出的IO信号、CAN信号并经过加工处理，输出执行器信号；所述车辆模块接收所述执行器信号及所述驾驶员操作信号并处理后，输出传感器信号至所述控制器模块；所述控制器模块将所述驾驶员操作信号及所述传感器信号经过处理后，以IO信号、CAN信号输出给所述IO接口模块，各个模块形成闭环控制；相同项目更换不同HIL测试系统或平台进行测试时，基于定义的模块结构层和模块间数据流向层仅更换所述软件模型架构的IO接口模块，不更换驾驶员操作模块、控制器模块及车辆模块；不同项目更换相同HIL测试系统或平台进行测试时，基于定义的模块结构层和模块间数据流向层仅更换所述软件模型架构的控制器模块、车辆模块，不更换驾驶员操作模块及IO接口模块。2.根据权利要求1所述的软件模型架构，其特征在于，所述IO接口模块包括与特定HIL测试系统或平台相适应的信号转换模块。3.根据权利要求1所述的软件模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌伦武，李云霞，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：