CN102890503B - 一种控制器can接口功能自动测试系统及测试分析方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法，该测试系统包括：标定单元、CAN收发单元、标定控制单元、CAN收发控制单元、测试主控单元及测试主控界面，通过使用本发明所提供的控制器CAN接口功能自动测试系统，只需单个操作人员花费1至2小时即可快速完成上百个控制器CAN接口的自动测试，并拿到测试的最终结果，且对操作人员的技术水平要求也较低。另外，本测试系统可根据标定单元、CAN收发单元的硬件变更，改变接口单元即可实现不同设备的测试实现。本测试系统的测试方法全面，将CAN总线分成了不同的测试段进行测试，同时也测试了系统响应情况。

Description

一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法

技术领域

本发明涉及汽车电子控制器硬件在环(HIL)测试技术领域，更具体的说，是涉及一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法。

背景技术

随着汽车技术和电子技术的迅速发展，现代汽车为提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性，以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术。电子控制技术是现代汽车技术发展的重要趋势与标志，从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统，以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术，其中汽车电子控制器的应用最为普遍，因此，对控制器CAN接口通讯进行测试最为重要。

目前，在国内基本没有对汽车电子控制器CAN接口通讯功能有效考核且快速完成的自动测试系统，特别是没有可以自动对控制器CAN接口通讯进行实时性和限制功能验证的测试系统。对于国内传统的控制器CAN接口通讯测试采用手动测试，首先要根据信号的特点设计CAN接口功能测试用例，在测试时又要同时调用多个软件进行测试，并且经常要在多个软件间来回切换，对于上百个CAN信号的测试来说，工作量显得尤其庞大，并且测试完成后对结果数据的分析、图表绘制都是很大的工作量。

因此，非常有必要提供一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法，以提高CAN接口功能测试的效率，自动得出测试结果、每个信号的详细分析报告等，提升自主研发能力，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法，以克服现有技术中由于在测试时要同时调用多个软件进行测试，并且经常要在多个软件间来回切换，对于上百个CAN信号的测试来说，工作量显得尤其庞大，并且测试完成后对结果数据的分析、图表绘制都是很大的工作量，而造成的CAN接口功能测试的效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种控制器CAN接口功能自动测试系统，用于快速完成被测控制器CAN接口功能测试试验，自动得出测试结果及每个信号的详细分析报告，该测试系统包括：

与所述被测控制器通过CAN网络线连接，读取和修改所述被测控制器内部应用软件接口的数值的标定单元；

与所述被测控制器通过CAN网络线连接，读取和修改所述被测控制器在CAN网络上发送或接收的信号及数值的CAN收发单元；

与所述标定单元通过通信线进行电连接，控制所述标定单元发送和接收信号的程序的标定控制单元；

与所述CAN收发单元通过通信线进行电连接，控制所述CAN收发单元发送和接收CAN信息的程序的CAN收发控制单元；

分别与所述标定控制单元和所述CAN收发控制单元通过API函数接口连接，输入预设信息，并根据预设信息要求自动操纵所述标定控制单元和所述CAN收发控制单元控制所述标定单元和所述CAN收发单元完成测试，同时分析测试结果、生成测试电子版结果文档的程序的测试主控单元。

优选的，还包括：

与所述测试主控单元相连接，操作人员输入各种测试信息、设备配置信息，并将这些信息通过接口传输给测试主控单元的测试主控界面。

优选的，所述测试主控单元包括：

与所述标定控制单元和所述CAN收发控制单元通过API函数接口相连接，作为连接纽带的接口单元；

分别与所述接口单元和所述测试主控界面相连接，预留测试所需信息接口，并存储通过接口进入的信息和数据的测试预设单元；

与所述测试预设单元相连接，通过所述测试预设单元的输入信息，根据预设规则要求自动生成每个待测信号特有的发送数值曲线的测试用例单元；

分别与所述接口单元和所述测试用例单元相连接，自动控制所述标定单元和CAN收发单元完成测试，将发送或保存的指令告知所述接口单元，并将测试得到的结果进行处理的测试执行单元；

与所述测试执行单元相连接，接收所述测试执行单元处理得到的信息，并对所述信息进行分析，判断测试结果是否正常、异常点的位置和错误类型，并输出的结果分析单元；

与所述结果分析单元相连接，接收所述结果分析单元输出的信息，按照预设格式生成测试结果的电子版文档的结果生成单元。

其中，所述结果分析单元包括：

与所述测试执行单元相连接，根据所述测试预设单元的信息和所述测试用例生成单元中的发送曲线，自动生成每个信号正常情况下的预期结果的预期结果生成单元；

与所述预期结果生成单元相连接，分析所有测试结果数据的起始点，对数据传输时产生的时间误差消除的延时误差消除单元；

与所述延时误差消除单元相连接，获得测试结果的每个分段所包含的数值和数量的结果特征提取单元；

与所述结果特征提取单元相连接，根据所述结果特征提取单元提取的结果和所述预期结果单元生成的结果进行对比，并将对比结果发送至所述结果生成单元的对比分析单元。

在上述公开的一种控制器CAN接口功能自动测试系统的基础上，本发明还公开了一种控制器CAN接口功能自动测试分析方法，用于快速完成被测控制器CAN接口功能测试试验，自动得出测试结果及每个信号的详细分析报告，该测试分析方法包括：

根据所述测试预设单元的信息和所述测试用例生成单元中的发送曲线，自动生成每个信号正常情况下的预期结果；

分析所有测试结果数据的起始点，对数据传输时产生的时间误差消除；

获得测试结果的每个分段所包含的数值和数量；

根据所述结果特征提取单元提取的结果和所述预期结果单元生成的结果进行对比，并将对比结果发送至所述结果生成单元。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法，该测试系统包括：标定单元、CAN收发单元、标定控制单元、CAN收发控制单元、测试主控单元及测试主控界面，通过使用本发明所提供的控制器CAN接口功能自动测试系统，只需单个操作人员花费1至2小时即可快速完成上百个控制器CAN接口的自动测试，并拿到测试的最终结果，且对操作人员的技术水平要求也较低。

另外，本测试系统可根据标定单元、CAN收发单元的硬件变更，改变接口单元即可实现不同设备的测试实现。本测试系统的测试方法全面，将CAN总线分成了不同的测试段进行测试，同时也测试了系统响应情况。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试系统进一步的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试系统的硬件连接示意图；

图4为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试分析方法流程图；

图5为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试分析方法的整个执行过程流程图；

图6为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试分析方法的单个测试流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种对控制器CAN接口功能进行全自动、高效、智能测试的测试系统，克服了手动测试的诸多缺点和手动测试无法实现的测试项目。

请参阅附图1，为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试系统的结构示意图。本发明实施例公开了一种控制器CAN接口功能自动测试系统，用于快速完成被测控制器CAN接口功能测试试验，自动得出测试结果及每个信号的详细分析报告，该测试系统包括：标定单元14、CAN收发单元12、标定控制单元15、CAN收发控制单元13、测试主控单元16，标定单元14、CAN收发单元12与被测控制器11通过CAN网络线连接，标定单元14与标定控制单元15电连接，CAN收发单元12与CAN收发控制单元13电连接，标定控制单元15、CAN收发控制单元13与测试主控单元16通过API接口函数连接，测试主控界面17通过测试主控单元16中测试预设单元162的预留接口与测试主控单元16连接。

其中：API函数接口为各类应用程序提供的接口函数,外部程序可通过调用该函数实现对应用程序的控制；标定单元14，用于读取和修改被测控制器11内部程序接口数值，为硬件设备；CAN收发单元12，用于读取和修改被测控制器11在CAN网络上发送或接收的信号及数值，为硬件设备；标定控制单元15，用于控制标定单元14发送、接收信号的程序；CAN收发控制单元13，用于控制CAN收发单元12发送、接收CAN信息的程序；测试主控单元16，用于输入预设信息，并根据预设信息要求，通过控制标定控制单元15、CAN收发控制单元13来操纵标定单元14、CAN收发单元12完成测试，同时分析测试结果、生成测试电子版结果文档的程序；测试主控界面17，用于操作人员输入各种测试信息、设备配置信息，并将这些信息通过接口传输给测试主控单元16。

本发明公开了一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法，该测试系统包括：标定单元、CAN收发单元、标定控制单元、CAN收发控制单元、测试主控单元及测试主控界面，通过使用本发明所提供的控制器CAN接口功能自动测试系统，只需单个操作人员花费1至2小时即可快速完成上百个控制器CAN接口的自动测试，并拿到测试的最终结果，且对操作人员的技术水平要求也较低。

优选的，请参阅附图2，为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试系统进一步的结构示意图，测试主控单元16包括：接口单元161、测试预设单元162、测试用例生成单元164、测试执行单元163、结果分析单元165和结果生成单元166。

其中：接口单元161为测试主控单元16与标定控制单元15、CAN收发控制单元13的连接纽带，通过API函数接口，并按照一定逻辑将测试预设单元162、测试执行单元163与标定控制单元15、CAN收发控制单元13连接起来；

测试预设单元162为测试主控单元16与测试主控界面17的连接纽带，内含预留的测试信息接口，并存储通过接口进入的信息、数据，操作人员通过在测试主控界面17中的操作导入测试信息、硬件配置到测试预设单元162中；

测试用例生成单元164，用于通过测试预设单元162的输入信息，根据一定的规则要求自动生成每个待测信号特有的发送数值曲线，曲线由多段测试目不同的测试用例所组成；

测试执行单元163，用于自动控制标定单元15、CAN收发单元12完成测试，测试执行单元163与接口单元161、结果分析单元165相连接，将发送或保存的指令告知接口单元161，并将测试得到的结果发送至结果分析单元165；

结果分析单元165，用于判断测试结果是否正常、异常点的位置、错误类型，与测试执行单元163、结果生成单元166连接，分析测试执行单元163发送的信息，将分析结果发送至结果生成单元166；

结果生成单元166，用于生成测试结果的电子版文档，需调用操作系统中各种文档程序，按一定预设格式自动生成电子文档。

优选的，结果分析单元165包括：预期结果生成单元1651，根据测试预设单元162的信息、测试用例生成单元164中的发送曲线，自动生成每个信号正常情况下的预期结果；延时误差消除单元1652，分析所有测试结果数据的起始点，即开始产生变化的第一个点，将该点设置为零点，这里消除的是数据传输时产生的时间误差；结果特征提取单元1653，获得测试结果的每个分段所包含的数值和数量；对比分析单元1654，根据所述结果特征提取单元提取的结果和所述预期结果单元生成的结果进行对比，并将对比结果发送至所述结果生成单元。

其中：结果特征提取单元1653，将实际发送的数值曲线依据测试用例的不同进行时间轴分段，确定每个测试用例在曲线上的开始点与结束点，确定每个测试用例发送的时间间隔，按照发送数值分段的每个开始点、时间间隔长度将测试结果数据进行分段，但出于对不同处理器、晶振之间可能存在差异的考虑，第一个分段的结束点往后推迟一个被测控制器应用程序运行周期，最后找出测试结果的每个分段所包含的数值及其数量。

对比分析单元1654，根据结果特征提取单元1653的结果，以及预期结果生成单元1651的结果，进行对比，同时，将对比结果按照一定的规则分析出是否正常、异常点位置、错误类型，并发送给结果生成单元166。

本发明所述的一种控制器CAN接口功能自动测试系统，其硬件连接示意图如图3所示，标定单元14在图3中映射为标定工具31，CAN收发单元12在图3中映射为CAN收发工具32，而CAN收发控制单元13、标定控制单元15、测试主控单元16、测试主控界面17均包含在图3的PC机33中，CAN收发控制单元13、标定控制单元15实为两个各自独立的子程序，测试主控界面17实为一种人机交互界面，测试主控单元16实为一种主程序，人机交互界面通过主程序内部预留接口与主程序连接，主程序通过调用子程序来实现对外部硬件工具的操作，操作人员通过在PC机33上操作人机交互界面来完成测试。PC机33与标定工具31、CAN收发工具32之间采用设备各自特有的通讯线进行连接，而标定工具31、CAN收发工具32这两个测试设备与被测控制器11之间则通过CAN网络进行连接，CAN网络为单根CAN通讯线。

本发明公开了一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法，该测试系统包括：标定单元、CAN收发单元、标定控制单元、CAN收发控制单元、测试主控单元及测试主控界面，通过使用本发明所提供的控制器CAN接口功能自动测试系统，只需单个操作人员花费1至2小时即可快速完成上百个控制器CAN接口的自动测试，并拿到测试的最终结果，且对操作人员的技术水平要求也较低。

另外，本测试系统可根据标定单元、CAN收发单元的硬件变更，改变接口单元即可实现不同设备的测试实现。本测试系统的测试方法全面，将CAN总线分成了不同的测试段进行测试，同时也测试了系统响应情况。

在上述本发明公开的实施例的基础上，本系统中的所述结果分析单元还提供了一种控制器CAN接口功能自动测试分析方法，请参阅附图4，为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试分析方法流程图，其包括以下步骤：

步骤401：根据所述测试预设单元的信息和所述测试用例生成单元中的发送曲线，自动生成每个信号正常情况下的预期结果。

步骤402：分析所有测试结果数据的起始点，对数据传输时产生的时间误差消除。

分析所有测试结果数据的起始点，即开始产生变化的第一个点，将该点设置为零点，这里消除的是数据传输时产生的时间误差。

步骤403：获得测试结果的每个分段所包含的数值和数量。

将实际发送的数值曲线依据测试用例的不同进行时间轴分段，确定每个测试用例在曲线上的开始点与结束点，确定每个测试用例发送的时间间隔，按照发送数值分段的每个开始点、时间间隔长度将测试结果数据进行分段，但出于对不同处理器、晶振之间可能存在差异的考虑，第一个分段的结束点往后推迟一个被测控制器应用程序运行周期，最后找出测试结果的每个分段所包含的数值及其数量。

步骤404：根据所述结果特征提取单元提取的结果和所述预期结果单元生成的结果进行对比，并将对比结果发送至所述结果生成单元。

根据步骤403的结果，以及步骤401的结果，进行对比，同时，将对比结果按照一定的规则分析出是否正常、异常点位置、错误类型，并发送给结果生成单元。

本发明公开了一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法，该测试系统包括：标定单元、CAN收发单元、标定控制单元、CAN收发控制单元、测试主控单元及测试主控界面，通过使用本发明所提供的控制器CAN接口功能自动测试系统，只需单个操作人员花费1至2小时即可快速完成上百个控制器CAN接口的自动测试，并拿到测试的最终结果，且对操作人员的技术水平要求也较低。另外，本测试系统可根据标定单元、CAN收发单元的硬件变更，改变接口单元即可实现不同设备的测试实现。本测试系统的测试方法全面，将CAN总线分成了不同的测试段进行测试，同时也测试了系统响应情况。

具体在实际测试时，整个执行过程如图5，操作人员在测试主控界面中根据测试预设单元162预留给测试主控界面的接口来导入测试信息、配置硬件参数，步骤502和步骤503均由主程序自动完成，而后主程序会根据步骤501输入的测试信息来判断进行何种测试，测试分为两种，一种是由标定单元来修改被测控制器应该发送的数值、由CAN收发单元读取被测控制器实际发送的数值；另一种是由CAN收发单元来发送数据给被测控制器、由标定单元来测量被测控制器实际收到的数值。在进行完测试之后会采用结果分析单元165进行测试结果分析，并使用结果生成单元166生成测试结果的电子文件，此时完成了单个信号或单个CAN报文的测试，主程序会判断测试是否完成，若没有完成则会更换待测信号后跳转至步骤503，否则则测试结束，具体流程请参阅附图5。

请参阅附图6，为本发明实施例公开的一种控制器CAN接口功能自动测试分析方法的单个测试流程图。本发明所述的控制器CAN接口功能自动测试系统对某个控制器进行测试，包括以下步骤：

步骤601：操作人员通过测试主控界面来打开标定控制单元、CAN收发控制单元；

步骤602：操作人员在测试主控界面中导入测试信号特征、测试信息，配置硬件信息；

步骤603：测试主控单元自动实现对标定工具、CAN收发工具的直接控制；

步骤604：测试主控单元按照测试信号特征、测试信息开始自动测试、自动分析；

步骤605：测试主控单元自动生成电子版结果文档，操作人员收取结果。

综上所述：本发明公开了一种控制器CAN接口功能自动测试系统及测试分析方法，该测试系统包括：标定单元、CAN收发单元、标定控制单元、CAN收发控制单元、测试主控单元及测试主控界面，通过使用本发明所提供的控制器CAN接口功能自动测试系统，只需单个操作人员花费1至2小时即可快速完成上百个控制器CAN接口的自动测试，并拿到测试的最终结果，且对操作人员的技术水平要求也较低。另外，本测试系统可根据标定单元、CAN收发单元的硬件变更，改变接口单元即可实现不同设备的测试实现。本测试系统的测试方法全面，将CAN总线分成了不同的测试段进行测试，同时也测试了系统响应情况。

上述实施例的说明是对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以上所附说明书所限定的精神和范围的情况下，可做成修改、变换或等效，但都将落入本发明的保护范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种控制器CAN接口功能自动测试系统，用于快速完成被测控制器CAN接口功能测试试验，自动得出测试结果及每个信号的详细分析报告，其特征在于，该测试系统包括：

与所述被测控制器通过CAN网络线连接，读取和修改所述被测控制器内部应用软件接口的数值的标定单元；

与所述被测控制器通过CAN网络线连接，读取和修改所述被测控制器在CAN网络上发送或接收的信号及数值的CAN收发单元；

与所述标定单元通过通信线进行电连接，控制所述标定单元发送和接收信号的程序的标定控制单元；

与所述CAN收发单元通过通信线进行电连接，控制所述CAN收发单元发送和接收CAN信息的程序的CAN收发控制单元；

分别与所述标定控制单元和所述CAN收发控制单元通过API函数接口连接，输入预设信息，并根据预设信息要求自动操纵所述标定控制单元和所述CAN收发控制单元控制所述标定单元和所述CAN收发单元完成测试，同时分析测试结果、生成测试电子版结果文档的程序的测试主控单元，其中，所述API函数接口为各类应用程序提供接口函数，外部程序通过调用所述接口函数实现对应用程序的控制。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括：

与所述测试主控单元相连接，操作人员输入各种测试信息、设备配置信息，并将这些信息通过接口传输给测试主控单元的测试主控界面。

3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试主控单元包括：

与所述标定控制单元和所述CAN收发控制单元通过API函数接口相连接，作为连接纽带的接口单元；

分别与所述接口单元和所述测试主控界面相连接，预留测试所需信息接口，并存储通过接口进入的信息和数据的测试预设单元；

与所述测试预设单元相连接，通过所述测试预设单元的输入信息，根据预设规则要求自动生成每个待测信号特有的发送数值曲线的测试用例单元；

分别与所述接口单元和所述测试用例单元相连接，自动控制所述标定单元和CAN收发单元完成测试，将发送或保存的指令告知所述接口单元，并将测试得到的结果进行处理的测试执行单元；

与所述测试执行单元相连接，接收所述测试执行单元处理得到的信息，并对所述信息进行分析，判断测试结果是否正常、异常点的位置和错误类型，并输出的结果分析单元；

与所述结果分析单元相连接，接收所述结果分析单元输出的信息，按照预设格式生成测试结果的电子版文档的结果生成单元。

4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述结果分析单元包括：

与所述测试执行单元相连接，根据所述测试预设单元的信息和所述测试用例生成单元中的发送曲线，自动生成每个信号正常情况下的预期结果的预期结果生成单元；

与所述预期结果生成单元相连接，分析所有测试结果数据的起始点，对数据传输时产生的时间误差消除的延时误差消除单元；

与所述延时误差消除单元相连接，获得测试结果的每个分段所包含的数值和数量的结果特征提取单元；

与所述结果特征提取单元相连接，根据所述结果特征提取单元提取的结果和所述预期结果单元生成的结果进行对比，并将对比结果发送至所述结果生成单元的对比分析单元。

5.一种控制器CAN接口功能自动测试分析方法，用于快速完成被测控制器CAN接口功能测试试验，自动得出测试结果及每个信号的详细分析报告，其特征在于，该测试分析方法包括：

根据所述测试预设单元的信息和所述测试用例生成单元中的发送曲线，自动生成每个信号正常情况下的预期结果；

分析所有测试结果数据的起始点，对数据传输时产生的时间误差消除；

获得测试结果的每个分段所包含的数值和数量；

根据所述结果特征提取单元提取的结果和所述预期结果单元生成的结果进行对比，并将对比结果发送至所述结果生成单元。