CN107491063A - 汽车天窗总成自动化测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明的提供了一种汽车天窗总成自动化测试装置，包括上位机系统、HIL仿真平台和汽车天窗总成；上位机系统根据汽车天窗总成的测试要求生成测试序列，并通过HIL仿真平台对汽车天窗总成进行相应的测试处理，生成测试报告。本发明的汽车天窗总成自动化测试装置具有结构设计合理、应用方便的优点，通过结合HIL仿真来对汽车天窗总成控制器进行测试，保证测试的准确性，同时，由于测试过程采用自动化测试，减少了测试人员手动测试的工作，防止了人为误差的产生，并且，HIL仿真测试中通过具体设置可具有多种所需的汽车天窗总成的控制器的测试项目，进一步的减少了测试装置的复杂程度，降低了测试成本。

Description

汽车天窗总成自动化测试装置

技术领域

本发明涉及汽车天窗总成测试技术领域，具体涉及一种汽车天窗总成自动化测试装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们对汽车的舒适性和便捷性的要求也越来越高。

目前，由于电动天窗使用控制方便，使得汽车中电动天窗已经基本成为通用配置。电动天窗是采用控制器控制直流电机来驱动天窗进行相应的操作而实现的。

然而，电动天窗在为人们带来方便的同时，其也对汽车天窗总成的安全性和天窗控制器功能的稳定性等方面提出了越来越高的要求。因此，为确定汽车天窗总成工作的稳定性等，在投放生产之前针对其的多种测试就成为测试其性能的十分重要的环节。

大多数现有的天窗的控制器与驱动电机、霍尔传感器等部件集成在一起，因此，驱动电机及霍尔传感器等部件的管脚都是无法获得的，使得针对其的测试等工作较难完成；并且，目前汽车天窗总成的控制器性能的测试仍采用人工手动测试或半自动化测试等方式进行，尤其是电动天窗防夹功能的测试，由于人工测试的局限性，使得测试工作不仅效率低下，而且精度也很难保证。

因此，如何设计一种能够自动化的针对汽车天窗总成进行测试，且保证测试结果准确性的装置就成为了亟待解决的事情。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种汽车天窗总成自动化测试装置，其具有设计合理、应用方便的优点。

本发明的汽车天窗总成自动化测试装置，包括上位机系统、HIL仿真平台和汽车天窗总成，上位机系统通信连接HIL仿真平台，HIL仿真平台通信连接汽车天窗总成；

上位机系统根据汽车天窗总成的测试要求生成测试序列，上位机系统根据该测试序列通过HIL仿真平台对汽车天窗总成进行相应的测试处理，并最终根据测试结果生成测试报告。

可选的，所述HIL仿真平台包括处理器、IO板卡、信号调理板卡、故障注入板卡和电子负载；

所述汽车天窗总成的霍尔传感器用于检测汽车天窗总成的玻璃位置，并通过继电器、信号调理板卡的第一通道和IO板卡的第一通道信号连接至所述处理器，以将其所采集的汽车天窗总成的玻璃位置信息发送给处理器；所述信号调理板卡用于将所述霍尔传感器的信号电平调整到适合IO板卡的电平，所述IO板卡用于对霍尔传感器所采集的信号进行采集；

所述霍尔传感器还通过继电器和故障注入板卡的第一通道连接于所述汽车天窗总成的天窗控制器，所述处理器通过IO板卡的第二通道和信号调理板卡的第二通道连接于所述继电器，通过继电器的切换，天窗控制器能够采集真实的霍尔传感器信息，也能够采集通过IO板卡的第二通道模拟的霍尔传感器的信息；所述故障注入板卡用于模拟霍尔传感器的电气故障，从而实现霍尔传感器的故障诊断测试；

所述汽车天窗总成的操作开关通过信号调理板卡的第三通道和IO板卡的第三通道信号连接于所述处理器，以将该操作开关的信号传输至所述处理器；所述信号调理板卡用于将所述操作开关的信号电平调整到适合IO板卡的电平，所述IO板卡用于对操作开关的信号进行采集；

所述信号调理板卡的第四通道的信号连接于所述天窗控制器，以将所述IO板卡的第四通道所模拟的操作开关的信号发送至所述天窗控制器；

所述天窗控制器通过故障注入板卡的第二通道和开关继电器分别连接于驱动电机和电子负载，所述故障注入板卡用于模拟开关继电器和驱动电机的电气故障，从而实现开关继电器和驱动电机的故障诊断测试；

所述天窗控制器的信号连接于所述信号调理板卡的第五通道，以通过信号调理板卡的第五通道和IO板卡的第五通道来回采电机负载的运行状态。

本发明的汽车天窗总成自动化测试装置具有结构设计合理、应用方便的优点，通过结合HIL仿真来对汽车天窗总成控制器进行测试，保证测试的准确性，同时，由于测试过程采用自动化测试，减少了测试人员手动测试的工作，防止了人为误差的产生，并且，HIL仿真测试中通过具体设置可具有多种所需的汽车天窗总成的控制器的测试项目，进一步的减少了测试装置的复杂程度，降低了测试成本。

附图说明

图1为本发明汽车天窗总成自动化测试装置的整体结构图。

图2为本发明汽车天窗总成自动化测试装置的上位机系统结构图。

图3为本发明汽车天窗总成自动化测试装置的连接结构图。

图4为本发明汽车天窗总成自动化测试装置的仿真天窗构成结构图。

附图标记说明

1：上位机系统 2：HIL仿真平台

3：汽车天窗总成 11：测试序列模块

12：测试管理模块 13：自动化测试模块

111：测试需求管理模块 112：测试用例管理模块

113：测试计划管理模块 114：测试报告管理模块

121：测试序列搭建模块 122：动作库搭建模块

123：评价库搭建模块 131：测试实施模块

132：测试报告生成模块

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

如图1所示，本实施例的汽车天窗总成自动化测试装置，包括上位机系统、HIL仿真平台和汽车天窗总成。

具体的，上位机系统通信连接HIL仿真平台，HIL仿真平台通信连接汽车天窗总成。上位机系统根据汽车天窗总成的测试要求等生成测试序列，并且，上位机系统根据该测试序列通过HIL仿真平台对汽车天窗总成进行相应的测试处理，并最终根据测试结果生成测试报告。

HIL(hardware-in-the-loop，硬件在环)仿真是一种嵌入式软件的测试平台。通过HIL仿真平台的设置，能够有效的保证汽车天窗总成的测试的准确性，同时，测试过程完全自动化处理，具有高效性的同时还能够有效的减小人为测试所带入的误差。

其中，如图2所示，所述上位机系统可进一步的包括：

测试序列模块，测试序列模块构建生成测试序列。通过测试序列模块来搭建汽车天窗总成的控制器的测试过程中用于执行的测试序列，并且在该测试序列中包括测试动作库、评价库及测试脚本，以便通过测试序列的要求，控制驱动汽车天窗总成进行相应的动作，并根据汽车天窗总成的动作执行的反馈来对其进行评价，最终得到测试结果，方便后续根据测试结果最终生成测试报告，方便工作人员查看。

进一步的，测试序列模块还可进一步的具体包括：测试序列搭建模块、动作库搭建模块和评价库搭建模块。其中，测试序列搭建模块用于根据测试要求，生成具体应用的测试脚本；动作库搭建模块用于根据测试要求，结合测试脚本生成汽车天窗总成对应的操作动作，以便后续根据汽车天窗总成动作的完成情况来获得测试结果；评价库搭建模块用于根据测试脚本和动作库来确定汽车天窗总成动作完成程度的评价结果来构建汽车天窗总成的控制器的评价集。

测试管理模块，测试管理模块连接测试序列模块。通过测试管理模块来具体的对汽车天窗总成的测试需求、测试计划、测试用例和测试报告等的管理，可以对测试序列进行参数化。

具体的，测试管理模块根据不同汽车天窗总成的控制器的不同测试要求，以及汽车天窗总成自动化测试装置的测试计划等，根据不同情况的下的测试用例来指导控制测试序列模块生成相应的测试序列，使得生成的测试序列更加具有针对性。同时，测试管理模块还对测试的进行、测试报告的生成的过程提供控制指导。

进一步的，具体的测试用例可根据经验指导获得；而测试需求、测试计划根据不同测试情况、需求等进行相应的调整变更。

进一步的，测试管理模块具体包括：测试需求管理模块，测试用例管理模块、测试计划管理模块和测试报告管理模块。其中，测试需求管理模块用于对天窗的测试需求及其引用文档进行管理；测试用例管理模块用于天窗测试用例的录入、开发和管理；测试计划管理模块用于配置执行一次测试所需准备的所有信息，包括基本信息、运行方式、配置文件路径、需执行的测试用例灯；测试报告管理模块用于管理天窗所有的测试报告，包括自动测试报告和手动测试报告，可以对测试报告进行多维度的统计分析。

自动化测试模块，自动化测试模块连接测试管理模块，根据测试管理模块的控制通过测试序列自动控制HIL仿真平台测试汽车天窗总成，并且，最终根据测试结果生成测试报告。

进一步的，自动化测试模块具体包括：测试实施模块和测试报告生成模块。其中，测试实施模块会根据测试计划自动执行测试用例；测试报告生成模块可以通过相应设置生成所需格式的报告文件，从报告中可以查看测试计划的具体执行结果。

如图3所示，汽车天窗总成中可进一步的包括：

天窗主体，其具体的包括汽车上天窗的机械构成，例如操作开关等，以便通过与其连接的处理器对其进行驱动操作，通过根据后述的霍尔传感器来测定天窗主体相应动作的完成度等，以此来进行天窗自动控制的测试。

驱动电机，用于根据处理器的控制驱动天窗主体。

霍尔传感器，霍尔传感器连接天窗主体和处理器，用于测量天窗主体的位置信息，并将位置信息发送至处理器。

天窗控制器，用于控制所述驱动电机运动。

同时，所述HIL仿真平台中可进一步的包括：处理器、IO板卡、信号调理板卡、故障注入板卡和电子负载。

所述霍尔传感器能够检测天窗的玻璃位置，并通过继电器、信号调理板卡的第一通道和IO板卡的第一通道信号连接至所述处理器，以将其所采集的天窗的玻璃位置信息发送给处理器，所述处理器将位置信息写入处理器的硬盘中，当HIL仿真平台重启时，能够从硬盘中得到断电前的天窗位置；本实施例中，所述信号调理板卡能够将所述霍尔传感器的信号电平调整到适合IO板卡的电平，所述IO板卡用于对霍尔传感器所采集的信号进行采集。

同时，所述霍尔传感器还通过继电器和故障注入板卡的第一通道连接于所述天窗控制器，同时，所述处理器通过IO板卡的第二通道和信号调理板卡的第二通道连接于所述继电器，也就是说，通过继电器的切换，天窗控制器可以采集真实的霍尔传感器信息，也可以采集通过IO板卡的第二通道模拟的霍尔传感器的信息；本实施例中，所述IO板卡还用于模拟霍尔传感器的信息，所述信号调理板卡的第二通道用于对所述IO板卡所模拟的霍尔传感器的信息的电平进行调整。所述故障注入板卡的第一通道模拟霍尔传感器的电气故障，从而实现霍尔传感器的故障诊断测试。

所述操作开关通过信号调理板卡的第三通道和IO板卡的第三通道信号连接于所述处理器，以将该操作开关的信号传输至所述处理器，本实施例中，所述信号调理板卡能够将所述操作开关的信号电平调整到适合IO板卡的电平，所述IO板卡用于对操作开关的信号进行采集。

所述信号调理板卡的第四通道的信号连接于所述天窗控制器，即所述处理器通过IO板卡的第四通道和信号调理板卡的第四通道连接于所述天窗控制器，以将所述IO板卡的第四通道所模拟的操作开关的信号发送至所述天窗控制器，也就是说，对于操作开关的信号，所述天窗控制器可以采用真实的操作开关信号，也可以采用IO板卡所模拟的操作开关信号。

所述天窗控制器通过故障注入板卡的第二通道和开关继电器分别连接于驱动电机和电子负载，也就是说，通过该开关继电器和电子负载，本实施例的汽车天窗自动化测试设备可以接入真实电机进行测试，也可以用电子负载进行测试，并通过开关继电器控制天窗控制器是接入电子负载还是接入真实的驱动电机。

同时，所述天窗控制器还信号连接于所述信号调理板卡的第五通道，以通过信号调理板卡的第五通道和IO板卡的第五通道来回采电机负载的运行状态，即所述天窗控制器通过信号调理板卡的第五通道以及IO板卡的第五通道与所述天窗控制器信号连接。

所述天窗控制器可以控制驱动电机驱动天窗玻璃自动升降，并且可以实现天窗防夹功能，所述处理器运行实时程序来控制IO板卡、信号调理板卡、故障注入板卡实现信号回采和模拟；上位机系统与HIL仿真平台内的处理器相连接，将实时程序下载到处理器中，从而控制HIL仿真平台实现上述功能。

本实施例的汽车天窗自动化测试设备在使用时可以实现两种测试方式，即：真实天窗测试模式，以及仿真天窗测试模式。

具体地，真实天窗测试模式是将真实的天窗、驱动电机和霍尔传感器与天窗控制器连接在一起；HIL仿真平台回采天窗控制器的用于驱动电机的信号来检测天窗的动作；从天窗动作开始，HIL仿真平台通过回采霍尔传感器的信号来计算天窗的当前位置，并将位置信息写入处理器的硬盘中，当HIL仿真平台重启的时候能够从硬盘中得到断电前的天窗位置。从而使HIL模型中存储的天窗位置与天窗控制器中的位置信息保持一致。同时可以通过故障注入板卡来模拟天窗控制器的连接故障，如开路和短路。

具体地，仿真天窗测试模式中包括一个天窗仿真模型，采用仿真的电子负载，利用IO板卡的两路数字输入通道检测电子负载所模拟的驱动电机的动作，通过IO板卡的两路PWM输出通道模拟霍尔传感器的信号。采用天窗仿真模型，基于天窗的驱动力矩和负载力矩计算天窗玻璃运行速度、天窗玻璃位置及驱动电机电流，负载力矩是由天窗玻璃质量、摩擦力及被夹物体的刚度计算获得。

本实施例中，所述电子负载可以如图4所示，其为恒流工作模式，用0～10V的模拟量控制0～30A的电流。多个电子负载并联可以实现更大的电流。电子负载模块配备热控制的冷却风扇，具有热保护功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出适当改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种汽车天窗总成自动化测试装置，其特征在于，包括上位机系统、HIL仿真平台和汽车天窗总成，所述上位机系统通信连接所述HIL仿真平台，所述HIL仿真平台通信连接所述汽车天窗总成；

上位机系统根据汽车天窗总成的测试要求生成测试序列，上位机系统根据该测试序列通过HIL仿真平台对汽车天窗总成进行相应的测试处理，并最终根据测试结果生成测试报告。

2.根据权利要求1所述的汽车天窗总成自动化测试装置，其特征在于，所述HIL仿真平台包括处理器、IO板卡、信号调理板卡、故障注入板卡和电子负载；

所述汽车天窗总成的霍尔传感器用于检测汽车天窗总成的玻璃位置，并通过继电器、信号调理板卡的第一通道和IO板卡的第一通道信号连接至所述处理器，以将其所采集的汽车天窗总成的玻璃位置信息发送给处理器；所述信号调理板卡用于将所述霍尔传感器的信号电平调整到适合IO板卡的电平，所述IO板卡用于对霍尔传感器所采集的信号进行采集；

所述霍尔传感器还通过继电器和故障注入板卡的第一通道连接于所述汽车天窗总成的天窗控制器，所述处理器通过IO板卡的第二通道和信号调理板卡的第二通道连接于所述继电器，通过继电器的切换，天窗控制器能够采集真实的霍尔传感器信息，也能够采集通过IO板卡的第二通道模拟的霍尔传感器的信息；所述故障注入板卡用于模拟霍尔传感器的电气故障，从而实现霍尔传感器的故障诊断测试；

所述汽车天窗总成的操作开关通过信号调理板卡的第三通道和IO板卡的第三通道信号连接于所述处理器，以将该操作开关的信号传输至所述处理器；所述信号调理板卡用于将所述操作开关的信号电平调整到适合IO板卡的电平，所述IO板卡用于对操作开关的信号进行采集；

所述信号调理板卡的第四通道的信号连接于所述天窗控制器，以将所述IO板卡的第四通道所模拟的操作开关的信号发送至所述天窗控制器；

所述天窗控制器通过故障注入板卡的第二通道和开关继电器分别连接于驱动电机和电子负载，所述故障注入板卡用于模拟开关继电器和驱动电机的电气故障，从而实现开关继电器和驱动电机的故障诊断测试；

所述天窗控制器的信号连接于所述信号调理板卡的第五通道，以通过信号调理板卡的第五通道和IO板卡的第五通道来回采电机负载的运行状态。