CN104331068B - 一种基于电子控制单元的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电子控制单元的测试装置，用以模拟车载系统，根据输入信号模拟相应的触发信号对电子控制单元进行测试，包括：总线模拟单元，用以模拟车载系统的通信；开关量输入回路，连接总线模拟单元，用以接收输入信号，将输入信号转换成模拟开关量触发信号，并将模拟开关量触发信号发送至电子控制单元；模拟量输入回路，连接总线模拟单元，用以接收输入信号，将输入信号转换成模拟量触发信号，并将模拟量触发信号发送至电子控制单元；输出电路组模拟单元，连接总线模拟单元，用以接收电子控制单元发送的控制信号，并根据控制信号模拟相应的显示。本发明可在多种ECU开发、测试过程中使用，具有通用模拟性。

Description

一种基于电子控制单元的测试装置

技术领域

本发明涉及机动车测试领域，尤其涉及一种基于电子控制单元(ECU，ElectronicControl Unit)的测试装置。

背景技术

汽车电子控制单元简称电控单元、汽车电控单元或集成电路控制单元、多路控制装置等。它是由集成电路组成的用于实现对数据的分析处理发送等一系列功能的控制装置。目前在汽车上广泛应用，并且集成度越来越高。

由于车用ECU所处的环境恶劣复杂，除了湿度、温度、振动、冲击、灰尘、泥砂、水、油污和波动电压等环境因素外，电磁环境更是个不可忽视的问题。为了能使ECU适应汽车内恶劣电磁环境，在设计汽车电子产品时考虑ECU所处的环境以及对ECU进行检测和评估就显得十分重要。

现在的汽车零部件厂商往往是通过模拟真实汽车负载环境来测试ECU以及调试ECU，这样不仅能大大节省产品的开发成本，还能及时的反应产品的缺陷，从而提高产品的开发效率，并加快相关产品的研发步伐。

目前，各汽车零部件厂商的模拟测试设备都是针对某一ECU而设计的。比如：开发ABS(Anti-lock Braking System，防抱死制动系统)时，使用的是ABS模拟测试设备；开发EMS(Engine Management System，发动机管理系统)时，使用的是发动机的模拟测试设备；开发BMS(Battery Management System，电池管理系统)时，使用的是电池系统模拟测试设备。汽车上的每一个ECU开发都会涉及到一个模拟测试系统，这样会增加物料成本，延长设计模拟测试设备的时间及增加人力。现有的模拟测试设备主要包括自动测试和纯手动测试两类。纯手动测试设备的缺点是使用效率低，对逻辑复杂的测试而言，需要投入大量人力。而对一些简单测试而言，自动测试设备需借用上位机软件编写程序，浪费技术人员人力。

发明内容

针对现有的电子控制单元测试设备存在的上述问题，现提供一种旨在提高工作效率、缩短开发周期并减少人力的基于电子控制单元的测试装置。

具体技术方案如下：

一种基于电子控制单元的测试装置，用以模拟车载系统，根据输入信号模拟相应的触发信号对所述电子控制单元进行测试，包括：

一总线模拟单元，用以模拟所述车载系统的通信，连接所述电子控制单元；

一开关量输入回路，连接所述总线模拟单元，用以接收输入信号，将所述输入信号转换成模拟开关量触发信号，并将所述模拟开关量触发信号发送至所述电子控制单元；

一模拟量输入回路，连接所述总线模拟单元，用以接收输入信号，将所述输入信号转换成模拟量触发信号，并将所述模拟量触发信号发送至所述电子控制单元；

一输出电路组模拟单元，连接所述总线模拟单元，用以接收所述电子控制单元发送的控制信号，并根据所述控制信号模拟相应的显示。

优选的，所述输出电路组模拟单元包括：一继电器输出模拟模块，所述继电器输出模拟模块包括第一模拟指示灯组，用以接收所述电子控制单元发送继电器控制信号，所述第一模拟指示灯组根据所述控制信号模拟相应的显示。

优选的，所述输出电路组模拟单元包括：一电机输出模拟模块，所述电机输出模拟模块包括第二模拟指示灯组，用以接收所述电子控制单元发送的电机控制信号，所述第二模拟指示灯组根据所述电机控制信号模拟相应的显示。

优选的，所述输出电路组模拟单元包括：一灯组输出模拟模块，所述灯组输出模拟模块包括第三模拟指示灯组，用以接收所述电子控制单元发送的指示灯控制信号，所述第三模拟指示灯组根据所述指示灯控制信号模拟相应的显示。

优选的，所述第三模拟指示灯组包括：用以模拟位置的位置灯，用以模拟刹车的刹车灯，用以模拟左转向的左转向灯、用以模拟右转向的右转向灯，用以模拟雾气指示的后雾灯和用以模拟照亮后牌照的后排照灯。

优选的，所述输出电路组模拟单元包括：一高边输出模拟模块，所述高边输出模拟模块包括第四模拟指示灯组，用以根据所述电子控制单元发送的高边控制信号，所述第四模拟指示灯组根据所述高边控制信号模拟相应的显示。

优选的，所述第四模拟指示灯组包括：用以模拟后备箱锁的指示灯，用以模拟后视镜加热的指示灯，用以模拟进气加热的指示灯，用以模拟后雨刷的指示灯，用以模拟前右侧雨刮的指示灯和用以模拟前左侧的指示灯。

优选的，所述总线模拟单元包括用以模拟CAN总线的CAN总线模块和/或用以模拟LIN总线的LIN总线模块和/或用以模拟K-bus总线的K-bus总线模块。

上述技术方案的有益效果：

采用总线模拟单元可支持测试装置与多种电子控制单元进行数据传输；通过开关量输入回路可接收开关量触发信号并通过总线模拟单元将输入信号发送至电子控制单元，通过模拟量输入回路可接收模拟量触发信号并通过总线模拟单元将触发信号发送至电子控制单元，输出电路组模拟单元根据电子控制单元发送的控制信号模拟相应的显示，以实现对电子控制单元的测试，所述测试装置可在多种ECU开发、测试过程中使用，具有通用模拟性。而且可根据测试的复杂性定制手动或者自动测试方案。取代繁杂多样测试的人力投入及时间成本，极大的提高了系统复用性和降低设备成本，标准规范化的测试用例提高测试的准确性，缩短整车网络开发及ECU功能验证周期。

附图说明

图1为本发明所述基于电子控制单元的测试装置的模块框图；

图2为本发明所述开关量输入回路的内部电路图；

图3为本发明所述模拟量输入回路的内部电路图；

图4为本发明所述继电器输出模拟模块的内部电路图；

图5为本发明所述电机输出模拟模块的内部电路图；

图6为本发明所述灯组输出模拟模块的内部电路图；

图7为本发明所述高边输出模拟模块的内部电路图。

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，一种基于电子控制单元的测试装置，用以模拟车载系统，根据输入信号模拟相应的触发信号对电子控制单元3进行测试，包括：总线模拟单元14、开关量输入回路11、模拟量输入回路12和输出电路组模拟单元13；

总线模拟单元14，用以模拟车载系统的通信，连接电子控制单元3；

开关量输入回路11，连接总线模拟单元14，用以接收输入信号，将输入信号转换成模拟开关量触发信号(车身激励)，并将模拟开关量触发信号发送至电子控制单元3；

模拟量输入回路12，连接总线模拟单元14，用以接收输入信号，将输入信号转换成模拟量触发信号(汽车上传感器采集到的信号)，并将模拟量触发信号发送至电子控制单元3；

输出电路组模拟单元13，连接总线模拟单元14，用以接收电子控制单元3发送的控制信号，并根据控制信号模拟相应的显示。

在本实施例中，如图2所示，开关量输入回路11可包括供电电源和复数个支路，每个支路均并联于供电电源的两端，每个支路包括第一电阻115、第一发光二极管114、一异步开关111、第二电阻112和第二发光二极管113，第一电阻115、第一发光二极管114、一异步开关111、第二电阻112和第二发光二极管113顺次串联，第一发光二极管114的正极与第一电阻115连接，第二发光二极管113的负极接电源地，其中异步开关111的并联于供电电源的两端，第二电阻112与异步开关111连接的一端连接总线模拟单元14。进一步地，开关量输入回路11可采用45路输入回路。

如图3所示，模拟量输入回路12包括复数个支路，每个支路包括一个跟随器模块122，跟随器模块122的供电电压为-5V，跟随器模块122的输出端连接总线模拟单元14，跟随器模块122的输入端连接滑动变阻器121的滑动端，滑动变阻器121的一端接5V电压，另一端接电源地GND。进一步地，模拟量输入回路12可采用16路输入回路。

在本实施例中通过开关量输入回路11可接收开关量触发信号并通过总线模拟单元14将触发信号发送至电子控制单元3，通过模拟量输入回路12可接收模拟量触发信号并通过总线模拟单元14将输入信号发送至电子控制单元3，输出电路组模拟单元13根据电子控制单元3发送的控制信号模拟相应的显示，以实现对电子控制单元3的测试，该测试装置可在多种ECU开发、测试过程中使用，具有通用模拟性。而且可根据测试的复杂性定制手动或者自动测试方案。取代繁杂多样测试的人力投入及时间成本，极大的提高了系统复用性和降低设备成本，标准规范化的测试用例提高测试的准确性，缩短整车网络开发及ECU功能验证周期。

在优选的实施例中，输出电路组模拟单元13可包括：继电器输出模拟模块131，继电器输出模拟模块131包括第一模拟指示灯组，用以接收电子控制单元3发送继电器1315控制信号，第一模拟指示灯组根据控制信号模拟相应的显示。

如图4所示，在本实施例中，继电器输出模拟模块131用以模拟车载系统的低边驱动(LSD)电路(如继电器等)，继电器输出模拟模块131包括复数个支路，每个支路均并联于供电电源的两端，每个支路包括一继电器1315，一第一二极管1312并联于继电器1315的两端，第一二极管1312的负极接电源VDD，第二开关1311与继电器1315串联，第二开关1311与总线模拟单元14连接，第三发光二极管1313与第三电阻1314与继电器1315开关串联连接，第三发光二极管1313的负极电源地。进一步地，继电器输出模拟模块131可采用16路输出回路。

在优选的实施例中，输出电路组模拟单元13还可包括：电机输出模拟模块132，电机输出模拟模块132包括第二模拟指示灯组，用以接收电子控制单元3发送的电机控制信号，第二模拟指示灯组根据电机控制信号模拟相应的显示。

如图5所示，在本实施例中，电机输出模拟模块132用以模拟车载系统的升窗及门锁的电机等，电机输出模拟模块132可包括复数个支路，每个支路均并联于供电电源的两端，支路包括：一对第三开关1325均并联于供电电源的两端，第三开关1325的输入端连接总线模拟单元14，第四电阻1323串联与两个第三开关1325之间，第五电阻1321与第四发光二极管1324串联，第四发光二极管1324的负极与第三开关1325连接，第四电阻1323与第五电阻1321和第四发光二极管1324并联，第五发光二极管1322与第四发光二极管1324并联，第五发光二极管1322的正极与第四发光二极管1324的负极连接。进一步地，输出电路组模拟单元13可采用6路支路。

在优选的实施例中，输出电路组模拟单元13还可包括：灯组输出模拟模块133，灯组输出模拟模块133可包括第三模拟指示灯组，用以接收电子控制单元3发送的指示灯控制信号，第三模拟指示灯组根据指示灯控制信号模拟相应的显示。

如图6所示，在本实施例中，灯组输出模拟模块133用以模拟车载系统的高边驱动电路(如车灯系统)，第三模拟指示灯组可包括复数个支路，每个支路均并联于供电电源的两端，每个支路可至少包括两个灯1331，每个灯1331均并联连接。

在优选的实施例中，第三模拟指示灯组可包括：用以模拟位置的位置灯，用以模拟刹车的刹车灯，用以模拟左转向的左转向灯、用以模拟右转向的右转向灯，用以模拟雾气指示的后雾灯和用以模拟照亮后牌照的后排照灯。

在优选的实施例中，输出电路组模拟单元13还可包括：一高边输出模拟模块134，高边输出模拟模块134包括第四模拟指示灯组，用以根据电子控制单元3发送的高边控制信号，第四模拟指示灯组根据高边控制信号模拟相应的显示。

如图7所示，在本实施例中高边输出模拟模块134可包括复数个支路，该支路包括第六电阻1341并联于供电电源两端，第七电阻1343与第六发光二极管1342串联，第六发光二极管1342的负极接电源地GND，且并联于第六电阻1341的两端。

在优选的实施例中，第四模拟指示灯组可包括：用以模拟后备箱锁的指示灯，用以模拟后视镜加热的指示灯，用以模拟进气加热的指示灯，用以模拟后雨刷的指示灯，用以模拟前右侧雨刮的指示灯和用以模拟前左侧的指示灯。

在优选的实施例中，还可包括一个接口可连接上位机2，可通过上位机2程序，自动控制各模拟信号的通断。也可以手动去控制模拟测试设备上的开关以达到控制各模拟信号的通断。当采用自动测试时，测试装置通过总线模拟单元14与上位机2连接，测试装置通过接口与电子控制单元3连接以接收上位机2发送的触发信号，并将该触发信号发送至电子控制单元3，根据电子控制单元3发送的控制信号，输出电路组模拟单元13模拟相应的显示，从而实现对电子控制单元3的自动测试；当采用手动测试时，测试装置通过总线模拟单元14与电子控制单元3连接，开关量输入回路11和模拟量输入回路12均用于接收到外部的触发信号，通过总线模拟单元14将该触发信号发送至电子控制单元3，根据电子控制单元3发送的控制信号，输出电路组模拟单元13模拟相应的显示，从而实现对电子控制单元3的自动测试。

以BCM的疲劳测试为例：

BCM是汽车内最重要的模块之一。BCM被用来控制不需专用控制器的常用“车身”功能，包括车窗、车镜、车门锁和车灯控制，以及接收发自车钥匙和胎压监测器信息的RF接收器等功能。当BCM开发后期，需要对已经开发的BCM模拟疲劳测试，既BCM要长时间运转在某些特定环境，过程中还要监控输入输出数据的正确性。采用本模拟设备模拟与BCM相关的负载，再在上位机2上编制BCM运行的负载开关环境，并且上位机2可事实监控、记录、储存实验数据。

以EMS的开发功能验证测试为例：

在开发过程中，为了验证接插件某一管脚输入高电平后，ECU是否会做出反应去点亮一个灯泡，将该测试装置与ECU连接，拨动测试装置上相应开关，就能在对应管脚输入高电平，再观察模拟测试设备上的负载灯泡是否亮起，即可。不用浪费人力去运用上位机2编程。

在优选的实施例中，总线模拟单元14可包括用以模拟CAN总线的CAN总线模块和/或用以模拟LIN总线的LIN总线模块和/或用以模拟K-bus总线的K-bus总线模块。

在本实施例中CAN总线可包括5条总线分别为4条标准CAN总线和一条低速容错CAN总线，用以支持不同类型的电子控制单元3的测试以及与上位机2的数据传输。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于电子控制单元的测试装置，用以模拟车载系统，根据输入信号模拟相应的触发信号对所述电子控制单元进行测试，其特征在于，包括：

一总线模拟单元，用以模拟所述车载系统的通信，连接所述电子控制单元；

一开关量输入回路，连接所述总线模拟单元，用以接收输入信号，将所述输入信号转换成模拟开关量触发信号，并将所述模拟开关量触发信号发送至所述电子控制单元；

一模拟量输入回路，连接所述总线模拟单元，用以接收输入信号，将所述输入信号转换成模拟量触发信号，并将所述模拟量触发信号发送至所述电子控制单元；

一输出电路组模拟单元，连接所述总线模拟单元，用以接收所述电子控制单元发送的控制信号，并根据所述控制信号模拟相应的显示；

所述开关量输入回路具体包括供电电源和复数个支路，每个所述支路均并联于所述供电电源的两端，每个所述支路包括第一电阻、第一发光二极管、一异步开关、第二电阻和第二发光二极管，所述第一电阻、所述第一发光二极管、所述异步开关、所述第二电阻和所述第二发光二极管顺次串联，所述第一发光二极管的正极与所述第一电阻连接，所述第二发光二极管的负极接电源地，所述异步开关并联于所述供电电源的两端，所述第二电阻与所述异步开关连接的一端连接所述总线模拟单元；

所述输出电路组模拟单元包括：一灯组输出模拟模块，所示灯组输出模拟模块包括第三模拟指示灯组，用以接收所述电子控制单元发送的指示灯控制信号，所述第三模拟指示灯组根据所述指示灯控制信号模拟相应的显示；

所述第三模拟指示灯组包括：用以模拟位置的位置灯，用以模拟刹车的刹车灯，用以模拟左转向的左转向灯、用以模拟右转向的右转向灯，用以模拟雾气指示的后雾灯和用以模拟照亮后牌照的后排照灯。

2.如权利要求1所述基于电子控制单元的测试装置，其特征在于，所述输出电路组模拟单元包括：一继电器输出模拟模块，所述继电器输出模拟模块包括第一模拟指示灯组，用以接收所述电子控制单元发送继电器控制信号，所述第一模拟指示灯组根据所述控制信号模拟相应的显示。

3.如权利要求1所述基于电子控制单元的测试装置，其特征在于，所述输出电路组模拟单元包括：一电机输出模拟模块，所示电机输出模拟模块包括第二模拟指示灯组，用以接收所述电子控制单元发送的电机控制信号，所述第二模拟指示灯组根据所述电机控制信号模拟相应的显示。

4.如权利要求1所述基于电子控制单元的测试装置，其特征在于，所述输出电路组模拟单元包括：一高边输出模拟模块，所述高边输出模拟模块包括第四模拟指示灯组，用以根据所述电子控制单元发送的高边控制信号，所述第四模拟指示灯组根据所述高边控制信号模拟相应的显示。

5.如权利要求4所述基于电子控制单元的测试装置，其特征在于，所述第四模拟指示灯组包括：用以模拟后备箱锁的指示灯，用以模拟后视镜加热的指示灯，用以模拟进气加热的指示灯，用以模拟后雨刷的指示灯，用以模拟前右侧雨刮的指示灯和用以模拟前左侧的指示灯。

6.如权利要求1所述基于电子控制单元的测试装置，其特征在于，所述总线模拟单元包括用以模拟CAN总线的CAN总线模块和/或用以模拟LIN总线的LIN总线模块和/或用以模拟K-bus总线的K-bus总线模块。