【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能网联汽车测试领域，尤其涉及一种面向非预期减速的制动电子控制系统功能安全测试方法。
技术介绍
1、汽车的制动系统用于执行来自驾驶员的操作，是车辆运动的基本保障，对于确保车辆安全具有重要的作用。不同于传统的以液压为主的制动系统，具备线控能力的制动电子控制系统更适用于执行自动紧急制动、自适应巡航控制等来自其他自动驾驶系统的控制命令，能够显著提高车辆的安全性和自动驾驶性能，逐渐成为了网联汽车制动系统的主要发展方向。
2、然而，伴随着制动电子控制系统等电子电气系统的复杂性和集成度不断提高，系统性失效、随机硬件失效等风险也相应增加，为网联汽车的安全性带来更多挑战。为此，功能安全逐渐成为了智能网联汽车安全的重要技术指标。为了降低由汽车制动电子控制系统故障引发的不可控风险，功能安全测试评价备受国内外研究机构和汽车生产企业的关注。
3、目前，已有专利、论文研究了汽车功能安全测试技术，并开发了相应的测试系统或装置。具体而言，现有研究主要面向转向系统、自动紧急制动系统、网联汽车整体等开展故障注入和功能安全测试研究，涵盖硬件在环仿真测试、虚拟仿真测试、实车测试等多种方式。在制动电子控制系统的功能安全研究方面，主要从系统开发的角度，研究了危害事件识别、风险评估、故障分析等方法。然而，很少从测试评价的角度开展研究。目前，尚未涉及面向非预期减速场景的制动功能安全测试方法，特别是缺乏制动电子控制系统的功能安全测试和评价方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了实现非预期
2、本专利技术针对智能网联汽车的制动电子控制系统，提出了一种面向非预期减速的功能安全测试和主观评价方法。首先，构建制动电子控制系统的功能安全测试用例库。其次，搭建故障注入系统，通过故障注入的方式开展功能安全实车测试。最后，构建多维度的制动电子控制系统功能安全评价指标，通过功能安全评价指标分析制动电子控制系统在非预期减速场景下的性能表现和行车安全性。包括以下步骤：
3、步骤一：构建制动电子控制系统的功能安全测试用例库
4、首先，针对制动电子控制系统的功能安全测试需求，分析非预期减速场景下的制动性能影响因素，并结合制动系统的自身特征，构建制动电子控制系统的功能安全测试用例库。具体地：
5、针对非预期减速这一整车危害，分析制动电子控制系统最易发生和最关键的单点故障，并将其作为测试用例库的基本组成元素。基本组成元素由制动类型、车辆运行场景、车辆行驶速度和故障类型四部分组成。其中，制动类型包括行车制动、驻车制动和电力再生制动。车辆运行场景包括直行和变道。车辆行驶速度包括20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h、70km/h、80km/h、90km/h、100km/h、110km/h和120km/h。
6、故障类型由传感器信号故障、通讯接口故障、校验类错误和电源故障组成。其中，传感器信号故障包括制动踏板位移传感器短路、制动踏板位移传感器偏置、制动踏板位移传感器扰动、油门深度信号故障、纵向加速度传感器故障和制动液位传感器故障，通讯接口故障包括速度信号丢失、速度信号偏移、加速度信号丢失和加速度信号偏移，校验类错误包括循环冗余校验失败、校验和(checksum)失败。电源故障包括电源短路、电源断路、电源电压过高和电源电压过低。
7、对上述元素进行动态组合，构建形成了制动电子控制系统的功能安全测试用例库。
8、步骤二：搭建故障注入系统，通过故障注入的方式开展功能安全实车测试
9、其次，为了实现功能安全测试用例库所述的故障注入，本专利技术搭建了面向制动电子控制系统功能安全测试的故障注入系统，该系统由can总线信号故障注入模块、线束连接故障测试盒、单边半字传输协议(single edge nibble transmission,sent)板卡、上位机、制动踏板力传感器和移动电源组成。
10、其中，can总线信号故障注入模块用于通讯接口和传感器信号的故障注入。当执行故障注入时，将can通信设备串入其中作为网关，并连接整车网络、制动电子控制系统和上位机。在未执行故障注入时，网关仅转发can总线信号。单边半字传输协议板卡用于车载传感器和制动电子控制系统之间的数据传输。上位机用于对特定总线信号进行故障信息编辑和发送信号，也可用于编辑故障信息，实现电源短路、电源断路等电源类的故障注入。线束连接故障测试盒用于实现模拟信号丢失等故障注入。制动踏板力传感器用于测量制动踏板的力矩。移动电源用于供电。
11、将构建的故障注入系统搭载在被测车辆上，执行功能安全实车试验。
12、在本专利技术中，被测车辆是指进行制动电子控制系统功能安全测试的车辆。
13、步骤三：构建多维度的功能安全评价指标，分析制动性能和安全水平
14、为了全面、可靠地评价系统性失效、随机硬件失效等情况下的制动性能和安全水平，构建了多维度的功能安全评价指标，并通过主观评价的方式，分析智能网联汽车在非预期减速场景下的整车运行表现。具体而言，构建功能安全评价指标，对故障注入后车辆出现的状态及其对应的体感进行细致评分。分数越低表示车辆状态或体感越恶劣，意味着可能出现车辆失控、伤人等状况。分数越高表示车辆状态或体感越好，意味着与故障注入前无明显差别。本专利技术构建的功能安全评价指标包括：
15、(1)整车可控性
16、θ1＝{1,2,3,4} (1)
17、式中，θ1表示车辆在制动过程中的可控性，1、2、3和4是专业驾驶员对于整车制动响应的分度值，θ1＝1,2,3,4分别表示整车可控性很差、整车可控性一般、整车可控性较好、整车可控性非常好。
18、(2)车辆偏移情况
19、θ2＝{1,2,3,4,5} (2)
20、式中，θ2表示车辆偏移评价指标，1、2、3、4和5是专业驾驶员对于车辆偏移的评级，θ2＝1,2,3,4,5分别表示未发生车辆偏移、在车道内发生一定程度的车辆偏移、在车道内发生中等程度的车辆偏移、在车道内发生较大程度的车辆偏移和车辆偏移出车道。
21、(3)测试过程中，仪表盘故障灯的显示情况
22、θ3＝{1,2} (3)
23、式中，θ3表示仪表盘故障灯在故障注入过程中的显示情况，θ3＝1和θ3＝2分别表示故障灯不亮和故障灯常亮。
24、(4)注入的故障消除后，仪表盘故障灯的显示情况
25、θ4＝{1,2} (4)
26、式中，θ4表示仪表盘故障灯在故障消除后的显示情况，θ4＝1和θ4＝2分别表示故障灯常亮和故障灯消除。
27、(5)制动踏板响应
28、θ5＝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向非预期减速的制动电子控制系统功能安全测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种面向非预期减速的制动电子控制系统功...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡玮明，刘延，苏梦月，周金应，杨佩佩，
申请(专利权)人：中汽院重庆汽车检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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