CN102360212A - 一种自动测试汽车车身控制功能的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种自动测试汽车车身控制功能的装置和方法，主要解决手动测试耗时长、效率低、可重复性差，以及一些特殊的控制逻辑和时序无法测试的问题。该装置由上位机、信号调理板、被测控制器和负载箱组成。上位机通过其输出接口与信号调理板相连，输出信号经信号调理板处理后，连接到被测控制器，上位机的CAN接口、LIN接口直接与被测控制器相连，发送和接收被测控制器所需的CAN、LIN总线信息；被测控制器驱动输出与负载箱相连，并将连接所产生的驱动信号通过信号调理板处理后连接到上位机的输入接口。该装置结构清晰、成本低廉、性能可靠，能对车身控制器的控制功能进行全面的自动测试，以消除可能由控制逻辑和时序错误带来的安全隐患。

Description

一种自动测试汽车车身控制功能的装置和方法

技术领域

本发明属于汽车电子控制技术领域，尤其涉及一种汽车车身控制功能自动测试技术。

背景技术

为增加汽车的乘坐安全性和舒适性，很多汽车车身都安装了一个或多个控制器，用于控制汽车外部灯光、车内灯、雨刮器、中控门锁、电动车窗、后视镜等负载，这类控制器通常被称为车身控制器，其特征是输入信号多、驱动负载多、控制功能(包括控制逻辑和时序)复杂，因此在车身控制器的开发过程中，很大一部分工作是对控制逻辑和时序的测试。我国对车身控制器的开发还处于起步阶段，现有的方法都是基于实验台架的手动测试。由于控制功能的复杂性和人员操作的限制，手动测试耗时长、效率低、可重复性差，且一些特殊的控制逻辑和时序无法测试到，这将导致所开发控制器存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构清晰、成本低廉、性能可靠的自动测试汽车车身控制功能的装置和方法，用于对车身控制器的控制功能进行全面的自动测试，以消除可能由控制逻辑和时序错误带来的安全隐患。

本发明的技术方案是：自动测试装置由上位机、信号调理板、被测控制器和负载箱组成。上位机通过其输出接口与信号调理板相连，输出信号经信号调理板处理后，连接到被测控制器，为被测控制器提供工作所需开关输入信号、模拟输入信号和脉冲输入信号；上位机的CAN(Controller Area Network)接口、LIN(Local Interconnect Network)接口直接与被测控制器相连，发送被测控制器所需的CAN、LIN总线信息，同时接收被测控制器输出的CAN、LIN总线信息；被测控制器驱动输出不但与负载箱相连，而由该连接所产生的驱动信号通过信号调理板处理后连接到上位机的输入接口。

本发明的测试方法如下：

1、连接上位机、信号调理板、被测控制器和负载箱，之后打开上位机，通过人机交互界面选择被测控制器所对应的测试工程；

2、加载已设计好的测试用例，通过人机交互界面选择对被测控制器的某一功能或整体功能进行测试，并为信号调理板和被测控制器接通12V电源；

3、依据测试用例，上位机与被测控制器进行CAN/LIN通信，并通过其输出端口和信号调理板为被测控制器提供开关信号、模拟信号和脉冲信号等；

4、被测控制器接收到输入信号后，根据自身当前的状态，产生相应的驱动输出信号，带动负载箱中的负载工作，该信号同时反馈至上位机；

5、上位机执行完测试用例，就会产生相应的测试结果，若该项测试未通过，在人机交互界面提示相关信息，便于查找未通过原因；

6、完成测试后，上位机会自动保存测试数据，以备后期查用。

本发明的有益效果在于：

1、本发明硬件电路结构清晰，成本低廉。

2、本发明中的信号调理板和负载箱可满足不同车身控制器的需要，更换被测控制器时只需要上位机选择相应的测试项目和测试用例即可，通用性强。

3、本发明可通过人机交互界面选择对车身控制器的单一功能进行测试还是对系统整体功能进行测试，方便使用，且测试结果可直接通过人机交互界面显示，便于测试人员测试分析查找测试未通过的原因。

4、本发明可加载测试用例，根据测试用例自动执行测试，测试效率高，且测试结果可重复，不但可满足车身控制器开发过程中的功能测试要求，也能够满足车身控制器生产过程中生产线上用于质量控制的功能测试要求。

附图说明

图1为汽车车身控制功能自动测试装置的组成结构及连接示意图

图2为信号调理板的硬件结构示意图

图3为汽车车身控制功能自动测试流程图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明汽车车身控制功能自动测试装置的组成结构及连接示意图。所述自动测试装置由上位机、信号调理板、负载箱、被测控制器组成；上位机通过CAN接口、LIN接口直接与被测控制器相连；上位机的输出接口经信号调理板与被测控制器的输入端相连，被测控制器的驱动输出一方面连接到负载箱，另一方面经过信号调理板与上位机的输入端口相连。

作为被测对象的车身控制器通常都具有CAN接口和(或)LIN接口，工作过程中需要与其他带有CAN接口和(或)LIN接口的控制器通过总线交换信息，所述测试装置中，用上位机模拟需要与被测控制器通信的其他控制器，通过其CAN接口和(或)LIN接口给被测控制器发送所需的CAN信息和(或)LIN信息，同时接收被测控制器发出的CAN信息和(或)LIN信息，用于进行测试结果的判断分析。除了CAN信息和(或)LIN信息，被测控制器工作过程中还需要其他输入信号，包括开关信号、模拟信号、脉冲信号等；车身系统中的开关信号根据其特性又可分为高端开关信号和低端开关信号，模拟信号采用电阻编码开关，脉冲信号采用集电极开路输出方式。

本发明所述测试装置通过其输出端口发送控制指令给信号调理板，经信号调理板处理成被测控制器所需的开关信号、模拟信号、脉冲信号等，形成与真实信号特性一致的信号输入到被测控制器。在产生上述信号的同时，在上位机内部分别启动所设定的两个定时器，一个用于产生规定时间序列的上述信号，另一个用于监控被测控制器输出的时间序列。在测试过程中，被测控制器将根据外部输入的开关信号、模拟信号、脉冲信号、CAN信息和(或)LIN信息，并结合自身当前的状态，在一定的规则下进行逻辑运算，根据运算结果驱动相应的负载工作，上位机根据驱动信号的特性可判断出负载的工作状态，但由于电气特性不匹配，驱动信号不能直接输入到上位机，需要信号调理板的处理。车身控制器对负载的驱动方式根据其特性可分为高端驱动和低端驱动，不同的驱动信号需要采用不同的处理方式，高端驱动信号需要分压后采集，而低端驱动信号需要12V上拉后再分压，经处理后的驱动信号可输入至上位机的输入端口，被上位机识别，用于进行测试结果的判断分析。因此，本发明所述装置的工作原理是根据测试用例的要求，在控制被测控制器输入信号(含总线信息)的同时，监测其输出信号(含总线信息)，并将监测到的输出信号与期望输出状态进行比较，实现车身控制功能的自动测试。

图2为本发明中信号调理板的硬件结构示意图。本发明中信号调理板主要是用来处理被测控制器的输入输出信号，一方面为被测控制器提供所需的输入信号，另一方面需要将被测控制器的驱动输出信号反馈给上位机。根据车身系统信号和负载的电气特性，本发明所设计的信号调理板的硬件电路包含以下几个部分：开关信号控制接口、开关信号处理电路、开关信号输出接口、模拟信号控制接口、模拟信号处理电路、模拟信号输出接口、脉冲信号控制接口、脉冲信号处理电路、脉冲信号输出接口、驱动反馈输出接口、驱动信号处理电路、驱动反馈输入接口。其中，开关信号处理电路主要用于将上位机的控制指令处理成被测控制器所需的高端或低端开关信号，具体实现方式是：上位机通过其输出端口，并经信号调理板的开关信号控制接口，发送控制指令，驱动信号调理板中的ULN2003，再由ULN2003驱动其后端的继电器，根据继电器的不同连接方式可产生被测控制器所需的高端开关信号或低端开关信号，最后经开关信号输出接口输出至被测控制器；模拟信号处理电路主要用于产生被测控制器所需的电阻编码开关，其工作原理与开关信号处理电路类似；脉冲信号处理电路用于产生车身控制器所需的脉冲信号，信号特性为集电极开路，这类信号是通过上位机驱动ULN2003产生的；驱动信号处理电路主要是将被测控制器的驱动输出信号转化为上位机可识别的信号，对于高端驱动信号，通过分压后输入至上位机，而对于低端驱动信号，通过12V上拉之后再分压输入至上位机。本发明中信号调理板可处理信号的类型和数量是按照车身控制系统的最大需求设计的，因此，可满足不同车身控制器的功能测试要求。

图3为本发明所述汽车车身控制功能自动测试流程图。测试前，需要根据本次测试的具体要求，准备好相应的测试用例，每一条测试用例都应包括输入信号及时序要求，被测控制器当前的状态和期望的输出结果等信息，测试的完整程度取决于测试用例是否全面，且最终判断测试结果正确与否也是与测试用例中规定的期望输出进行比较的，本发明所述测试装置和方法只是用来执行测试用例，给出被测控制器所需输入信号，监控其输出信号，从而判断控制器输出是否与期望输出一致，若一致，则表示被测控制器当前所测功能项正常，若不一致，则表示所测功能项与设计要求不符。开始测试时，首先正确连接上位机、信号调理板、被测控制器和负载箱之间的导线，之后打开上位机，通过人机交互界面选择被测控制器所对应的测试工程，根据当前测试的具体要求，加载事先设计好的测试用例，通过人机交互界面选择对被测控制器的某一功能进行测试还是对系统整体功能进行测试，选择好后，为信号调理板和被测控制器接通12V电源，启动测试。测试过程中，上位机将根据测试用例的要求，一方面与被测控制器建立CAN/LIN通信，发送被测控制器所需的CAN/LIN总线信息，同时接收被测控制器发出的CAN/LIN总线信息，另一方面通过其输出端口发送信号至信号调理板，经信号调理板处理成被测控制器所需的开关信号、模拟信号、脉冲信号等，在产生上述信号的同时，上位机内部分别启动两个定时器，其中一个用于产生规定时间序列的上述信号，另一个用于监控被测控制器输出的时间序列，也就是说，上位机在监控被测控制器驱动输出信号状态的同时，也在监控输出信号的时序特性；被测控制器接收到输入信号后，会根据自身当前的状态，产生相应的驱动输出信号，带动负载箱中的负载工作，正如前面所说，该信号同时反馈至上位机。上位机在执行测试用例的过程中，每完成一条测试用例就会产生相应的测试结果，即测试通过或测试未通过，若某项测试未通过，则会在人机交互界面提示相关信息，以便于测试人员分析查找未通过测试的原因，完成测试后，上位机会自动保存测试数据，以备后期查用。测试过程中，测试人员可以随时通过人机交互界面上的按键停止测试，此时也会保存相关测试数据。因此，基于本发明所述测试装置和方法，不但可以完成对被测控制器的自动测试，还可以输出测试结果信息，方便测试人员分析未通过测试的原因，且灵活的测试内容选择方式，也便于测试人员使用。

Claims (6)

1.一种自动测试汽车车身控制功能的装置，包括上位机、信号调理板、被测控制器和负载箱，其特征是上位机通过其输出接口与信号调理板相连，输出信号经信号调理板处理后，连接到被测控制器，为被测控制器提供工作所需开关输入信号、模拟输入信号和脉冲输入信号；上位机的CAN接口、LIN接口直接与被测控制器相连，发送被测控制器所需的CAN、LIN总线信息，同时接收被测控制器输出的CAN、LIN总线信息；被测控制器驱动输出不但与负载箱相连，而由该连接所产生的驱动信号通过信号调理板处理后连接到上位机的输入接口。

2.根据权利要求1所述的自动测试汽车车身控制功能的装置，其特征是所述的开关信号分为高端开关信号和低端开关信号，模拟信号采用电阻编码开关，脉冲信号采用集电极开路输出方式。

3.根据权利要求1所述的自动测试汽车车身控制功能的装置，其特征是所述经信号调理板处理成被测控制器提供工作所需的开关信号、模拟信号、脉冲信号，在产生上述信号的同时，在上位机内部分别启动所设定的两个定时器，一个用于产生规定时间序列的上述信号，另一个用于监控被测控制器输出的时间序列。

4.根据权利要求1所述的自动测试汽车车身控制功能的装置，其特征是所述信号调理板主要包括开关信号处理电路、模拟信号处理电路、脉冲信号处理电路、驱动信号处理电路；开关信号处理电路主要用于将上位机的控制指令处理成被测控制器所需的高端或低端开关信号，模拟信号处理电路主要用于产生被测控制器所需的电阻编码开关，脉冲信号处理电路用于产生车身控制器所需的脉冲信号，驱动信号处理电路主要是将被测控制器的驱动输出信号转化为上位机可识别的信号。

5.根据权利要求4所述的自动测试汽车车身控制功能的装置，其特征是所述的驱动信号处理电路将被测控制器的驱动输出信号转化为上位机可识别的信号，对于高端驱动信号，通过分压后输入至上位机，对于低端驱动信号，通过12V上拉之后再分压输入至上位机。

6.一种自动测试汽车车身控制功能的方法，其特征如下：

(1)、连接上位机、信号调理板、被测控制器和负载箱，之后打开上位机，通过人机交互界面选择被测控制器所对应的测试工程；

(2)、加载已设计好的测试用例，通过人机交互界面选择对被测控制器的某一功能或整体功能进行测试，并为信号调理板和被测控制器接通12V电源；

(3)、依据测试用例，上位机与被测控制器进行CAN/LIN通信，并通过其输出端口和信号调理板为被测控制器提供开关信号、模拟信号和脉冲信号等；

(4)、被测控制器接收到输入信号后，根据自身当前的状态，产生相应的驱动输出信号，带动负载箱中的负载工作，该信号同时反馈至上位机；

(5)、上位机执行完测试用例，就会产生相应的测试结果，若该项测试未通过，在人机交互界面提示相关信息，便于查找未通过原因；

(6)、完成测试后，上位机会自动保存测试数据，以备后期查用。

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