一种车用控制器的CAN总线测试系统及方法与流程

一种车用控制器的can总线测试系统及方法
技术领域
1.本发明属于can总线测试领域，具体涉及一种车用控制器的can总线测试系统及方法。


背景技术：

2.在汽车领域，控制器可用于仪表盘控制、车身控制、安全系统、动力系统、adas、自动驾驶、车载智能通信、车载娱乐等控制等。手动进行总线测试需要测试人员使用电源、总线示波器和万用表等设备按照测试用例逐条进行测试，存在效率低、漏测误测率高和成本高等缺点。为解决以上问题，有研究者设计出各种自动化测试方案。同样基于vector工具链，有研究者研究了基于labview、c#、c++和capl设计了车载总线自动化测试系统。但是vt板卡过于昂贵，且均没有对软件控制进行详细描述。有人提出基于niteststand平台，以labview为软件开发环境搭建的智能化通用测试平台；有人以vteststudio和canoe等设计出自动化测试系统，但是没有对总线测试用例和软件设计进行详细描述。有些研究者解决了busoff、网络负载率等具体总线测试问题，但是不全面。
3.专利号为“cn202222963585.x”的专利公开了can总线测试系统，能够使控制器接收到准确的can信号，提高测试可靠性，但是该系统对can总线的测试效率和覆盖度不足，不够全面。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种车用控制器的can总线测试系统及方法，能满足can总线各种层级的自动化测试，极大提高总线测试效率，有力保障车用控制器的总线通信功能。
5.为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
6.一种车用控制器的can总线测试系统，包括控制模块、测试模块、第一程控电源、第二程控电源、计算机、can总线；所述控制模块通过所述can总线和所述测试模块以及所述车用控制器连接，所述控制模块用于通过所述测试模块模拟测试环境来测试所述车用控制器；所述控制模块通过所述计算机和所述第一程控电源以及所述第二程控电源通讯，所述第一程控电源和所述第二程控电源分别通过所述控制模块的控制来为所述车用控制器供电。
7.本发明的一种车用控制器的can总线测试系统，通过控制第一程控电源和第二程控电源可实现复杂多变的供电电压变化，进而可实现车用控制器的多项can总线测试，包括地漂测试、网络管理自动测试、can一致性测试、故障测试等，满足can总线各种层级的自动化测试，极大地提高了总线测试效率，有力地保障了车用控制器的总线通信功能。
8.优选的，所述第一程控电源为所述车用控制器提供b+电；所述第二程控电源为所述车用控制器提供ig电。
9.优选的，所述控制模块包括上位机；所述上位机通过所述can总线和所述车用控制器通讯；所述测试模块包括示波器、总线干扰仪；所述示波器和总线干扰仪通过所述can总
线和所述上位机以及所述车用控制器通讯。
10.优选的，所述测试模块还包括万用表；所述控制模块通过所述万用表读取所述车用控制器的电流电压电阻参数。
11.优选的，所述控制模块还包括控制板和继电器；所述控制板通过所述继电器控制所述上位机和所述车用控制器通讯或者不通讯；所述控制板通过所述继电器控制所述第一程控电源的通断；所述控制板通过所述继电器控制所述第二程控电源的通断。
12.本发明还提供一种车用控制器的can总线测试方法，应用于如上所述的can总线测试系统，所述can总线测试方法包括以下步骤：
13.步骤s1.制定车用控制器的can总线测试条目，当控制模块和车用控制器建立通讯后，进入步骤s2；
14.步骤s2.控制模块根据制定的can总线测试条目开始对车用控制器逐项测试，并根据每项测试的测试要求来分别控制第一程控电源和第二程控电源的供电电压大小；
15.步骤s3.控制模块根据每项测试的测试要求发送对应的测试指令至测试模块，测试模块模拟每项测试所需的测试环境来对车用控制器进行测试，直到所有的can总线测试条目测试完成；
16.步骤s4.计算机根据车用控制器的测试结果生成对应的测试报告。
17.优选的，所述can总线测试条目包括车用控制器的故障测试、地漂测试、网络管理测试、can一致性测试。
18.优选的，所述步骤s2包括：
19.步骤s2.1.当前的can总线测试条目为车用控制器的故障测试时，控制模块模拟故障测试所需的测试环境来对车用控制器进行故障测试；
20.步骤s2.2.控制模块分别控制第一程控电源和第二程控电源的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小。
21.优选的，所述步骤s3包括：
22.步骤s3.1.上位机通过总线干扰仪制造故障数据发送至车用控制器；
23.步骤s3.2.控制模块获取车用控制器的数据，并判断车用控制器是否正常输出故障信号且未出现错误帧；若是，则转步骤s3.3；若否，则转步骤s3.4；
24.步骤s3.3.控制模块判定车用控制器的故障测试通过，然后进入步骤s3.5；
25.步骤s3.4.控制模块判定车用控制器的故障测试失败，然后进入步骤s3.5；
26.步骤s3.5.控制模块根据制定的can总线测试条目开始下一项测试，直到所有的can总线测试条目测试完成后，进入步骤s4。
27.优选的，所述步骤s2.2包括：所述控制模块通过和所述计算机通讯来控制所述第一程控电源对所述车用控制器的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小；所述控制模块通过和所述计算机通讯来控制所述第二程控电源对所述车用控制器的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小。
28.有益效果：
29.本发明的一种车用控制器的can总线测试系统及方法，通过控制第一程控电源和第二程控电源可实现复杂多变的b+电和ig电的电压变化，进而可实现车用控制器的多项can总线测试，包括地漂测试、网络管理自动测试、can一致性测试、故障测试等，满足can总
线各种层级的自动化测试，极大地提高了总线测试效率，有力地保障了车用控制器的总线通信功能。
附图说明
30.图1所示为实施例一的一种车用控制器的can总线测试系统的结构框图；
31.图2所示为实施例二的一种车用控制器的can总线测试方法的第一流程图；
32.图3所示为实施例二的一种车用控制器的can总线测试方法的第二流程图；
33.图4所示为实施例二的一种车用控制器的can总线测试方法的第三流程图。
具体实施方式
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
35.下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。
36.实施例一
37.如图1所示，本实施例的一种车用控制器的can总线测试系统，包括控制模块、测试模块、第一程控电源、第二程控电源、计算机、can总线；控制模块通过can总线和测试模块以及车用控制器连接，控制模块用于通过测试模块模拟测试环境来测试车用控制器；控制模块通过计算机和第一程控电源以及第二程控电源通讯，第一程控电源和第二程控电源分别通过控制模块的控制来为车用控制器供电。
38.本实施例的的一种车用控制器的can总线测试系统，通过控制第一程控电源和第二程控电源可实现复杂多变的供电电压变化，进而可实现车用控制器的多项can总线测试，包括地漂测试、网络管理自动测试、can一致性测试、故障测试等，满足can总线各种层级的自动化测试，极大地提高了总线测试效率，有力地保障了车用控制器的总线通信功能。
39.优选的，第一程控电源为车用控制器提供b+电；第二程控电源为车用控制器提供ig电。
40.优选的，控制模块包括上位机；上位机通过can总线和车用控制器通讯；测试模块包括示波器、总线干扰仪；示波器和总线干扰仪通过can总线和上位机以及车用控制器通讯。
41.优选的，测试模块还包括万用表；控制模块通过万用表读取车用控制器的电流电压电阻参数。
42.优选的，控制模块还包括控制板和继电器；控制板通过继电器控制上位机和车用控制器通讯或者不通讯；控制板通过继电器控制第一程控电源的通断；控制板通过继电器控制第二程控电源的通断。
43.具体地，本实施例的一种车用控制器的can总线测试系统，对车用控制器的can总线测试需求进行详细分层分析，可以满足can总线各种层级的自动化测试，极大地提高了总线测试效率，有力地保障了控制器总线通信功能。
44.具体地，本实施例的总线干扰仪为vh6501。
45.具体地，本实施例的一种车用控制器的can总线测试系统，通过控制第一程控电源和第二程控电源可实现复杂多变的b+电和ig电的电压变化，可实现地漂测试、capl程序控制发送报文、autosar和osek的网络管理自动测试。capl程序控制第一程控电源和第二程控电源、示波器、万用表、vh6501、控制板等可实现can一致性测试；控制板控制继电器通断实现busoff和各种故障类测试。
46.具体地，本实施例的示波器、万用表、vh6501、控制板、车用控制器、计算机、第一程控电源、第二程控电源从上到下依次放置并共同组成台架机柜；上位机、示波器、vh6501、控制板、车用控制器之间通过can总线连接；万用表串联进can总线中；第一程控电源和第二程控电源的负极共地，并将正极输出连接到车用控制器；第一程控电源、第二程控电源、上位机通过usb线分别和计算机连接。
47.具体地，台架机柜和计算机都是通过220v交流电供电，且整个系统成本较低、便于维护。
48.具体地，上位机自带capl软件，用于制定车用控制器的can总线测试条目，再通过控制模块对台架机柜、第一程控电源、第二程控电源的控制可实现can总线的各种测试。
49.具体地，本实施例的上位机是控制核心，上位机通过以太网转can指令控制控制板；上位机通过系统变量直接控制vh6501；上位机通过以太网转rs232指令控制万用表、示波器、第一程控电源、第二程控电源。控制板通过控制继电器的通断实现can线的通断和互短；控制板通过控制继电器的通断实现can线和电源地的短路故障；控制板通过控制继电器的通断实现对车用控制器的供电与否，制造地漂工况等。
50.具体的，本实施例的控制板，是型号为fs32k144-100lqfp的单片机，且can驱动采用tja1043t，电源芯片型号为bd450m。此控制板能响应上位机的can报文指令并快速执行进而完成继电器的通断。此控制板可以实现车用控制器和第一程控电源、第二程控电源的电源线通断，车用控制器和上位机之间的can线通断。
51.具体地，本实施例的上位机通过串口指令直接控制第一程控电源、第二程控电源，这样就实现了电压和节点的协同控制，可以模拟各种工况。
52.具体地，本实施例的总线测试工具(vh6501、控制板、万用表、示波器、第一程控电源、第二程控电源)之间的配合使用，都接收控制模块的控制。
53.具体地，本实施例的一种车用控制器的can总线测试系统的适用面广，凡是使用can总线通信的ecu均可通过此台架进行各种总线测试，且系统综合成本低、使用方便；上位机的操作界面简单灵活，可一键自动测试、且可灵活配置电压和节点情况；还可支持二次开发，面对不同的功能需求可快速更改capl语言构成的程序。
54.具体地，本实施例的一种车用控制器的can总线测试系统的测试精度高，控制板的响应时间在毫秒级；上位机是专业的系统级总线测试工具，它本身提供丰富的测试api接口-testfeatureset，能够快速地实现自动化测试，并能根据用户的配置执行测试序列，自动生成测试报告，同时提供reportview功能，方便客户自定义报告模版。
55.实施例二
56.如图2～4所示，本实施例的一种车用控制器的can总线测试方法，应用于实施例一的can总线测试系统，can总线测试方法包括以下步骤：
57.步骤s1.制定车用控制器的can总线测试条目，当控制模块和车用控制器建立通讯
后，进入步骤s2；
58.步骤s2.控制模块根据制定的can总线测试条目开始对车用控制器逐项测试，并根据每项测试的测试要求来分别控制第一程控电源和第二程控电源的供电电压大小；
59.步骤s3.控制模块根据每项测试的测试要求发送对应的测试指令至测试模块，测试模块模拟每项测试所需的测试环境来对车用控制器进行测试，直到所有的can总线测试条目测试完成；
60.步骤s4.计算机根据车用控制器的测试结果生成对应的测试报告。
61.优选的，can总线测试条目包括车用控制器的故障测试、地漂测试、网络管理测试、can一致性测试。
62.优选的，步骤s2包括：
63.步骤s2.1.当前的can总线测试条目为车用控制器的故障测试时，控制模块模拟故障测试所需的测试环境来对车用控制器进行故障测试；
64.步骤s2.2.控制模块分别控制第一程控电源和第二程控电源的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小。
65.优选的，步骤s3包括：
66.步骤s3.1.上位机通过总线干扰仪制造故障数据发送至车用控制器；
67.步骤s3.2.控制模块获取车用控制器的数据，并判断车用控制器是否正常输出故障信号且未出现错误帧；若是，则转步骤s3.3；若否，则转步骤s3.4；
68.步骤s3.3.控制模块判定车用控制器的故障测试通过，然后进入步骤s3.5；
69.步骤s3.4.控制模块判定车用控制器的故障测试失败，然后进入步骤s3.5；
70.步骤s3.5.控制模块根据制定的can总线测试条目开始下一项测试，直到所有的can总线测试条目测试完成后，进入步骤s4。
71.优选的，步骤s2.2包括：控制模块通过和计算机通讯来控制第一程控电源对车用控制器的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小；控制模块通过和计算机通讯来控制第二程控电源对车用控制器的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小。
72.具体地，本实施例的一种车用控制器的can总线测试方法，按照制定的can总线测试条目，控制模块控制示波器、万用表、vh6501是否参与测试；上位机通过rs232指令控制第一程控电源和第二程控电源输出目标电压；控制板控制第一程控电源和第二程控电源是否给车用控制器供电；最终实现模拟整车报文环境对车用控制器进行多项can总线测试，并采集车用控制器的报文信息并判断测试是否通过，且可自动生成测试报告并保存测试数据。
73.以上对本发明所提供的一种车用控制器的can总线测试系统及方法的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种车用控制器的can总线测试系统，其特征在于，包括控制模块、测试模块、第一程控电源、第二程控电源、计算机、can总线；所述控制模块通过所述can总线和所述测试模块以及所述车用控制器连接，所述控制模块用于通过所述测试模块模拟测试环境来测试所述车用控制器；所述控制模块通过所述计算机和所述第一程控电源以及所述第二程控电源通讯，所述第一程控电源和所述第二程控电源分别通过所述控制模块的控制来为所述车用控制器供电。2.根据权利要求书1所述的can总线测试系统，其特征在于，所述第一程控电源为所述车用控制器提供b+电；所述第二程控电源为所述车用控制器提供ig电。3.根据权利要求书2所述的can总线测试系统，其特征在于，所述控制模块包括上位机；所述上位机通过所述can总线和所述车用控制器通讯；所述测试模块包括示波器、总线干扰仪；所述示波器和总线干扰仪通过所述can总线和所述上位机以及所述车用控制器通讯。4.根据权利要求书3所述的can总线测试系统，其特征在于，所述测试模块还包括万用表；所述控制模块通过所述万用表读取所述车用控制器的电流电压电阻参数。5.根据权利要求书4所述的can总线测试系统，其特征在于，所述控制模块还包括控制板和继电器；所述控制板通过所述继电器控制所述上位机和所述车用控制器通讯或者不通讯；所述控制板通过所述继电器控制所述第一程控电源的通断；所述控制板通过所述继电器控制所述第二程控电源的通断。6.一种车用控制器的can总线测试方法，其特征在于，应用于如权利要求5所述的can总线测试系统，所述can总线测试方法包括以下步骤：步骤s1.制定车用控制器的can总线测试条目，当控制模块和车用控制器建立通讯后，进入步骤s2；步骤s2.控制模块根据制定的can总线测试条目开始对车用控制器逐项测试，并根据每项测试的测试要求来分别控制第一程控电源和第二程控电源的供电电压大小；步骤s3.控制模块根据每项测试的测试要求发送对应的测试指令至测试模块，测试模块模拟每项测试所需的测试环境来对车用控制器进行测试，直到所有的can总线测试条目测试完成；步骤s4.计算机根据车用控制器的测试结果生成对应的测试报告。7.根据权利要求6所述的can总线测试方法，其特征在于，所述can总线测试条目包括车用控制器的故障测试、地漂测试、网络管理测试、can一致性测试。8.根据权利要求7所述的can总线测试方法，其特征在于，所述步骤s2包括：步骤s2.1.当前的can总线测试条目为车用控制器的故障测试时，控制模块模拟故障测试所需的测试环境来对车用控制器进行故障测试；步骤s2.2.控制模块分别控制第一程控电源和第二程控电源的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小。9.根据权利要求8所述的can总线测试方法，其特征在于，所述步骤s3包括：步骤s3.1.上位机通过总线干扰仪制造故障数据发送至车用控制器；步骤s3.2.控制模块获取车用控制器的数据，并判断车用控制器是否正常输出故障信号且未出现错误帧；若是，则转步骤s3.3；若否，则转步骤s3.4；步骤s3.3.控制模块判定车用控制器的故障测试通过，然后进入步骤s3.5；
步骤s3.4.控制模块判定车用控制器的故障测试失败，然后进入步骤s3.5；步骤s3.5.控制模块根据制定的can总线测试条目开始下一项测试，直到所有的can总线测试条目测试完成后，进入步骤s4。10.根据权利要求8所述的can总线测试方法，其特征在于，所述步骤s2.2包括：所述控制模块通过和所述计算机通讯来控制所述第一程控电源对所述车用控制器的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小；所述控制模块通过和所述计算机通讯来控制所述第二程控电源对所述车用控制器的供电电压大小达到故障测试所需的目标电压大小。

技术总结
本发明公开了一种车用控制器的CAN总线测试系统及方法，系统包括控制模块、测试模块、第一程控电源、第二程控电源、计算机、CAN总线；所述第一程控电源和所述第二程控电源分别通过所述控制模块的控制来为所述车用控制器供电。方法包括：S1.制定车用控制器的CAN总线测试条目；S2.控制模块对车用控制器逐项测试，并根据每项测试的测试要求来分别控制第一程控电源和第二程控电源的供电电压大小；S3.控制模块根据每项测试的测试要求发送对应的测试指令至测试模块，测试模块模拟每项测试所需的测试环境来对车用控制器进行测试；S4.计算机根据车用控制器的测试结果生成对应的测试报告。本发明能满足CAN总线各种层级的自动化测试。发明能满足CAN总线各种层级的自动化测试。发明能满足CAN总线各种层级的自动化测试。


技术研发人员：于文函 王琪 栾伟 梁敏健 李用
受保护的技术使用者：广汽零部件有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/7