CN107544463B - 一种车用控制器诊断功能的自动测试方法及测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车用控制器诊断功能的自动测试方法及测试装置；车用控制器诊断功能的自动测试方法，包括：获取测试用例；对所述测试用例进行解析，生成解析结果；根据所述解析结果，执行所述测试用例，生成测试报告。本发明所提供的车用控制器诊断功能的自动测试方法及测试装置在硬件在环台架的基础上，使用CAN收发设备和上位机即可完成，不需要占用其他硬件资源。实现了UDS功能性及协议层的统一测试，不需要分别通过诊断仪及CAN总线开发工具进行。本发明相较于传统诊断仪进行UDS测试，需要的测试时间更短，且比手动测试具有更高的覆盖度，并能够实现安全访问的测试，节约了大量的测试时间和人力成本，保证了UDS测试的覆盖度、可重复性及追溯性。

Description

一种车用控制器诊断功能的自动测试方法及测试装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种车用控制器诊断功能的自动测试方法及测试装置。

背景技术

目前，车用控制器统一诊断服务(Unified diagnostic services，缩写UDS)的诊断测试主要分为两个方面：诊断协议层测试以及诊断功能性测试，对UDS的功能性测试一般可以使用诊断仪进行，如发明号CN105302113A所介绍的一种可配置化及可扩展的汽车诊断系统及诊断方法，但其需要在实车环境下进行测试，而且无法实现自动测试，限制了该方法的适用范围，而且增加了诊断功能测试的人力成本；对UDS的诊断协议层测试一般使用控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)总线开发工具进行，如发明号CN101916087A以及CN105292023A所述的两种整车诊断测试系统，虽然可以实现自动测试，但只能对UDS诊断服务命令进行测试，无法测试UDS诊断功能的正确性。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种车用控制器诊断功能的自动测试方法及测试装置，用以实现UDS功能性及协议层的统一测试，并能够实现安全访问的测试，节约大量的测试时间和人力成本，保证UDS测试的覆盖度、可重复性及追溯性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种车用控制器诊断功能的自动测试方法，包括：

获取测试用例；

对测试用例进行解析，生成解析结果；

根据解析结果，执行测试用例，生成测试报告。

其中，获取测试用例的步骤包括：

获取包括有发送信号和测量信号的测试用例。

其中，发送信号和测量信号的类型包括：硬线信号、CAN信号以及UDS信号。

其中，硬线信号以及CAN信号的发送信号的发送值以及测量信号的预期值为整型或者浮点型数值；

UDS类型的信号中，发送信号的发送值为16进制的数值序列，测量信号的预期值为包括预设关键信息的字符串。

其中，预设关键信息包括：测试服务、被测数据标识符(Data Identifier，简称DID)、数据标识符DID对应的物理信号信息、被测故障诊断码(Diagnostic Trouble Code，简称DTC)和/或故障诊断码DTC所关联的物理信号信息。

其中，测试服务包括以下服务中的至少一项：

22测试服务，22测试服务是读取一DID的数据流，获得数据流中的DID对应的物理信号，并与DID对应的物理信号的实际值比对，判断是否正确；

1902测试服务，1902测试服务是读取UDS当前故障码状态，并与实际故障状态比对，判断是否正确；

1903测试服务，1903测试服务是读取当前故障码的存储位置；

1904测试服务，1904测试服务是读取当前故障码的冻结帧并与故障发生时的实际状态比对，判断冻结帧是否正确；

10测试服务及27测试服务，10测试服务及27测试服务是对控制器进行安全认证的服务；

2E测试服务，对UDS的一DID进行数据写入。

其中，对测试用例进行解析，生成解析结果的步骤包括：

读取和解析测试用例内容并生成带有标志位的保存有数据流或冻结帧诊断规范信息的数据结构体；

其中，数据流结构体的储存信息包括：测试用例预期DID码，DID码占用字节长度，DID码包含的物理信号在测试用例中的序号以及在UDS数值序列中占用的起始位、结束位、精度和偏移；

冻结帧结构体的储存信息包括：冻结DID码个数，关联物理信号个数，DTC码，冻结帧存储地址，冻结帧字节长度，冻结帧的状态，冻结的每个DID码及其字节长度，关联物理信号在测试序列中的序号及在UDS中的起始位、结束位、精度、偏移和数值。

其中，根据解析结果，执行测试用例，生成测试报告的步骤包括：

按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果；

根据得到的测试序列是否正确的结果、整个测试用例是否正确的结果以及每一个测量信号的预期值及实际值生成测试报告。

其中，CAN发送程序通过基于CAN收发设备及Python编程语言的应用编程接口设置发送身份标识号码(Identity，简称ID)、报文信息、CAN类型及波特率完成报文的发送；

CAN接收程序通过基于CAN收发设备及Python编程语言的应用编程接口设置CAN通道的波特率、读取ID完成报文的接收，得到返回该ID的报文信息并对该报文信息进行判断。

其中，按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕的步骤包括：

检测到数据结构体中的数据流标志位，判断此测试用例为数据流测试用例；

根据此测试用例为数据流测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕。

其中，读取测试用例中的非UDS类型测量信号的步骤包括：

读取数据结构体中DID关联的物理信号信息，若该DID未包含此列信号，则读取完成，读取下一列非UDS类型测量信号；若该DID包含此列信号，则将该信号的值储存于数据结构体中，读取下一列非UDS类型测量信号。

其中，UDS返回值为DID的数据流信息。

其中，UDS返回值为当前状态下的冻结帧信息，冻结帧信息包括：冻结帧个数、DTC码以及各DTC码的故障状态。

其中，根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应的步骤为：

根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，请求某一个DTC码的冻结地址，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应。

其中，UDS返回值为请求的DTC码冻结帧地址。

其中，根据解析结果，执行测试用例的步骤为：

检测到第一测试序列数据结构体中的冻结帧测试序列标志位，判断此测试用例为冻结帧测试用例；

根据此测试用例为冻结帧测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕；

根据全部非UDS类型测量信号读取完毕，执行第二测试序列中最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

根据UDS的响应，执行第二测试序列最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果。

其中，根据解析结果，执行测试用例的步骤为：

按顺序发送或读取第三测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，进行进入线程控制请求；

根据进入线程控制请求，执行CAN接收程序，读取UDS的第一响应，若UDS进行了进入线程控制的响应，则发送进入安全认证请求至控制器；

根据发送进入安全认证请求至控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第二响应，若UDS进行了进入安全认证的响应，则获取并保存控制器返回的N个字节的种子；

根据控制器返回的N个字节的种子利用预设的安全认证算法，得到N个字节的安全认证密钥；

根据得到的N个字节的安全认证密钥执行CAN发送程序，将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器；

根据将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第三响应，若得到认证通过的响应，则安全认证通过；

根据得到认证通过的响应安全认证通过，执行第四测试序列服务，对UDS的一DID进行数据写入；

根据对UDS的一DID进行数据写入，执行第五测试序列，对DID进行数据读取，判断写入是否成功。

其中，UDS类型数据流及冻结帧测量信号的测试报告还包括：

判断过程中的出错信息，出错信息包括：返回的DTC码错误、状态错误、DID错误、DID个数错误以及信号中的返回值与实际值不一致错误。

一种车用控制器诊断功能的自动测试装置，包括：

信息获取单元，用于获取包括有发送信号和测量信号的测试用例；

预解析单元，用于读取和解析测试用例内容并生成带有标志位的保存有数据流或冻结帧诊断规范信息的数据结构体；

执行与输出单元，用于执行测试用例，并生成相应的测试报告。

其中，执行与输出单元包括：

执行模块，用于对测试用例进行测试；

输出模块，用于根据得到的测试序列是否正确的结果、整个测试用例是否正确的结果以及每一个测量信号的预期值及实际值生成测试报告；

执行模块还包括：

发送模块，用于按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

CAN发送与接收模块，用于根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

第一解析模块，用于根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

第一比对模块，用于根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果。

其中，发送模块包括：

第一检测模块，用于检测到数据结构体中的数据流标志位，判断此测试用例为数据流测试用例；

第一发送模块，用于根据此测试用例为数据流测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

第二发送模块，用于根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕。

其中，第二发送模块还包括：

第一读取模块，用于读取数据结构体中DID关联的物理信号信息；

第一判断与储存模块，用于判断与储存，若该DID未包含此列信号，则读取完成，读取下一列非UDS类型测量信号；若该DID包含此列信号，则将该信号的值储存于数据结构体中，读取下一列非UDS类型测量信号。

其中，CAN发送与接收模块包括：

第一请求模块，用于根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，请求某一个DTC码的冻结地址；

第一接收模块，用于发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应。

其中，解析单元包括：

第二解析模块，用于根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到的UDS返回值为请求的DTC码冻结帧地址。

其中，执行模块还包括：

发送模块中的第二检测模块，用于检测到第一测试序列数据结构体中的冻结帧测试序列标志位，判断此测试用例为冻结帧测试用例；

发送模块中的第三发送模块，用于根据此测试用例为冻结帧测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

发送模块中的第四发送模块，用于根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕；

CAN发送与接收模块，用于根据全部非UDS类型测量信号读取完毕，执行第二测试序列中最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

第三解析模块，用于根据UDS的响应，执行第二测试序列最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

第二比对模块，用于根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果。

其中，执行模块还包括：

发送模块中的第五发送模块，用于按顺序发送或读取第三测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

CAN发送与接收模块中的第二请求模块，用于根据全部非UDS类型信号发送完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，进行进入线程控制请求；

CAN发送与接收模块中的第二接收模块，用于根据进入线程控制请求，执行CAN接收程序，读取UDS的第一响应；

CAN发送与接收模块中的第一判断与请求模块，用于判断若UDS进行了进入线程控制的响应，则发送进入安全认证请求至控制器；

CAN发送与接收模块中的第三接收模块，用于根据发送进入安全认证请求至控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第二响应；

CAN发送与接收模块中的第二判断与请求模块，用于判断若UDS进行了进入安全认证的响应，则获取并保存控制器返回的N个字节的种子；

CAN发送与接收模块中的第一运算模块，用于根据控制器返回的N个字节的种子利用预设的安全认证算法，得到N个字节的安全认证密钥；

CAN发送与接收模块中的第三请求模块，用于根据得到的N个字节的安全认证密钥执行CAN发送程序，将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器；

CAN发送与接收模块中的第四接收模块，用于根据将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第三响应，若得到认证通过的响应，则安全认证通过；

第一写入模块，用于根据得到认证通过的响应安全认证通过，执行第四测试序列，对UDS的一DID进行数据写入；

第一写入判断模块，用于根据对UDS的一DID进行数据写入，执行第五测试序列，对DID进行数据读取，判断写入是否成功。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种车用控制器诊断功能的自动测试方法及测试装置，至少具有以下有益效果：

1、本发明在硬件在环台架的基础上，使用CAN收发设备和上位机即可完成，不需要占用其他硬件资源。

2、本发明实现了UDS功能性及协议层的统一测试，不需要分别通过诊断仪及CAN总线开发工具进行。

3、本发明相较于传统诊断仪进行UDS测试，需要的测试时间更短，且比手动测试具有更高的覆盖度，并能够实现安全访问的测试，节约了大量的测试时间和人力成本，保证了UDS测试的覆盖度、可重复性及追溯性。

附图说明

图1为本发明所述的测试方法的流程结构示意图之一；

图2为本发明所述的测试方法的流程结构示意图之二；

图3为本发明第一实施例所述的测试方法的流程结构示意图；

图4为本发明第四实施例所述的测试方法的流程结构示意图；

图5为本发明第五实施例所述的测试方法的流程结构示意图；

图6为本发明所述的测试装置的结构示意图；

图7为本发明第六实施例所述的测试装置的结构示意图；

图8为本发明第七实施例所述的测试装置的结构示意图之一；

图9为本发明第七实施例所述的测试装置的结构示意图之二；

图10为本发明第八实施例所述的测试装置的结构示意图；

图11为本发明第十实施例所述的测试装置的结构示意图；

图12为本发明第十一实施例所述的测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1，本发明的实施例提供了一种车用控制器诊断功能的自动测试方法包括：

步骤101，获取测试用例；

步骤102，对测试用例进行解析，生成解析结果；

步骤103，根据解析结果，执行测试用例，生成测试报告。

优选地，获取测试用例的步骤包括：

获取包括有发送信号和测量信号的测试用例。

具体地，发送信号和测量信号的类型包括：硬线信号、控制器局域网络CAN信号以及统一诊断服务UDS信号。

进一步的，硬线信号以及CAN信号的发送信号的发送值以及测量信号的预期值为整型或者浮点型数值；

UDS类型的信号中，发送信号的发送值为16进制的数值序列，测量信号的预期值为包括预设关键信息的字符串。

优选地，预设关键信息包括：测试服务、被测数据标识符DID、数据标识符DID对应的物理信号信息、被测故障诊断码DTC和/或故障诊断码DTC所关联的物理信号信息。

本发明的测试方法设计了适用于UDS诊断协议的测试用例编写语言，将争端协议的关键要素体现在测试用例中，避免了必须在实车环境下才能进行测试的限制，拓宽了本发明的测试方法的适用范围。

本发明对测试用例的结构进行了设计，其中，每一行代表一个测试序列，每一列代表代表一种类型的发送信号或测量信号。具体地，发送信号列的最后一列为UDS物理寻址诊断请求ID；测量信号列的最后一列为UDS诊断响应ID。通过对信号的分类整理，使得在执行测试用例时能够按部就班的进行测试，节省时间并避免出错。

具体地，测试服务包括以下服务中的至少一项：

22测试服务，22测试服务是读取一DID的数据流，获得数据流中的DID对应的物理信号，并与DID对应的物理信号的实际值比对，判断是否正确；

1902测试服务，1902测试服务是读取UDS当前故障码状态，并与实际故障状态比对，判断是否正确；

1903测试服务，1903测试服务是读取当前故障码的存储位置；

1904测试服务，1904测试服务是读取当前故障码的冻结帧并与故障发生时的实际状态比对，判断冻结帧是否正确；

10测试服务及27测试服务，10测试服务及27测试服务是对控制器进行安全认证的服务；

2E测试服务，2E测试服务是对UDS的一DID进行数据写入。

本发明的测试方法包括但不仅限于以上的测试服务，使得该测试方法能够诊断多种汽车的故障问题。

优选地，对测试用例进行解析，生成解析结果的步骤包括：

读取和解析测试用例内容并生成带有标志位的保存有数据流或冻结帧诊断规范信息的数据结构体；

具体地，数据流结构体的储存信息包括：测试用例预期DID码，DID码占用字节长度，DID码包含的物理信号在测试用例中的序号以及在UDS数值序列中占用的起始位、结束位、精度和偏移；

冻结帧结构体的储存信息包括：冻结DID码个数，关联物理信号个数，DTC码，冻结帧存储地址，冻结帧字节长度，冻结帧的状态，冻结的每个DID码及其字节长度，关联物理信号在测试序列中的序号及在UDS中的起始位、结束位、精度、偏移和数值。

本发明的测试方法，对测试用例采用了预解析的方法，能够在执行测试用例之前对测试用例进行解析，并在不同类型的结构体中储存有不同的标志位以及相应的信息，便于执行过程中迅速查找到所需信息，节省了执行过程中的时间，从而相较于现有诊断方法节省了大量测试时间和人力成本。

参见图2，在本发明的实施例中，优选地，根据解析结果，执行测试用例，生成测试报告的步骤包括：

步骤201，按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

步骤202，根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

步骤203，根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

步骤204，根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果；

步骤205，根据得到的测试序列是否正确的结果、整个测试用例是否正确的结果以及每一个测量信号的预期值及实际值生成测试报告。

本发明的测试方法中通过对测试用例信息信号的发送、接收以及解析找到真正的故障地址，并通过UDS返回值与测量信号的实际值进行比对判断结果的正确性，使得诊断结果更具有真实性；同时，将结果生成测试报告，使测试维修人员更能直观地发现故障地址，有利于解决故障，并进一步节省时间和人力成本。

具体地，CAN发送程序通过基于CAN收发设备及Python编程语言的应用编程接口设置发送ID、报文信息、CAN类型及波特率完成报文的发送，测试执行程序对发送的数据进行判断，如果首字节的高四位为0，则该报文为单包信息，发送结束；如果首字节的高四位为1，则该报文为多包信息，则通过CAN读取程序，读取控制器的响应信息，当收到控制器响应的流控帧后，继续发送剩余的多包报文，直到发送完全部报文，发送过程结束；

CAN接收程序通过基于CAN收发设备及Python编程语言的应用编程接口设置CAN通道的波特率、读取ID完成报文的接收，得到返回该ID的报文信息并对该报文信息进行判断，如果首字节的高四位为0，则该报文为单包信息，读取过程结束；如果首字节的高四位为1，则该报文为多包信息，继续读取首字节的第四位及第二个字节，判断该报文的有效字节长度，并自动发送流控帧。控制器接收到流控帧，开始发送剩余的多包报文。测试执行程序将收到报文的有效字节进行记录，当已收到全部有效字节后，CAN信息读取过程结束。

本发明的测试方法中开发了基于CAN收发设备及Python编程语言的应用编程接口，并据此实现UDS信号的CAN发送与接收，使得UDS信号的CAN发送与接收更加快速、便捷，同时，避免了使用CAN总线开发工具，节省了成本。

参见图3，在本发明的第一实施例中，按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕的步骤包括：

步骤301，检测到数据结构体中的数据流标志位，判断此测试用例为数据流测试用例；

步骤302，根据此测试用例为数据流测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

步骤303，根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕。

本发明第一实施例的测试方法，通过检测标志位，迅速判断序列的信息并采用对应的措施进行测试，可以减少测试的时间，提高测试效率。

优选地，读取测试用例中的非UDS类型测量信号的步骤包括：

读取数据结构体中DID关联的物理信号信息，若该DID未包含此列信号，则读取完成，读取下一列非UDS类型测量信号；若该DID包含此列信号，则将该信号的值储存于数据结构体中，读取下一列非UDS类型测量信号。

具体地，根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到的UDS返回值为DID的数据流信息。

本发明第一实施例的测试方法，通过对DID关联的物理信号信息的读取、比对及储存，可以确保读取的信息为有用信息，并根据此信息得到相对应的DID的数据流信息，确定此数据流是否存在问题。

在本发明的第二实施例中，根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到的UDS返回值为当前状态下的冻结帧信息，冻结帧信息包括：冻结帧个数、DTC码以及各DTC码的故障状态。

本发明第二实施例的测试方法，通过得到当前状态下的冻结帧信息，准确判断发生故障的类型，便于维修人员采取对应措施进行维修和防护。

在本发明的第三实施例中，根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应的步骤为：

根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，请求某一个DTC码的冻结地址，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应。

具体地，根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值的步骤为：

根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到的UDS返回值为请求的DTC码冻结帧地址。

本发明第三实施例的测试方法，通过得到请求的DTC码冻结帧地址，便于维修人员准确查找并采取对应措施进行维修和防护，节省时间及人力成本。

参见图4，在本发明的第四实施例中，根据解析结果，执行测试用例的步骤为：

步骤401，检测到第一测试序列数据结构体中的冻结帧测试序列标志位，判断此测试用例为冻结帧测试用例；

步骤402，根据此测试用例为冻结帧测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

步骤403，根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕；

步骤404，根据全部非UDS类型测量信号读取完毕，执行第二测试序列中最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

步骤405，根据UDS的响应，执行第二测试序列最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

步骤406，根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果。

本发明第四实施例的测试方法，通过对第一测试序列进行物理信号实际值的保存，以及对第二测试序列进行UDS诊断的请求与判断，读取当前故障码的冻结帧，并对冻结帧的对错进行判断，确保了查找到的冻结帧为真实的故障码的冻结帧。

参见图5，在本发明的第五实施例中，根据解析结果，执行测试用例的步骤为：

步骤501，按顺序发送或读取第三测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

步骤502，根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，进行进入线程控制请求；

步骤503，根据进入线程控制请求，执行CAN接收程序，读取UDS的第一响应，若UDS进行了进入线程控制的响应，则发送进入安全认证请求至控制器；

步骤504，根据发送进入安全认证请求至控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第二响应，若UDS进行了进入安全认证的响应，则获取并保存控制器返回的N个字节的种子；

步骤505，根据控制器返回的N个字节的种子利用预设的安全认证算法，得到N个字节的安全认证密钥；其中，N为四，但不仅仅局限于四；

步骤506，根据得到的N个字节的安全认证密钥执行CAN发送程序，通过将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器；

步骤507，根据将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第三响应，若得到认证通过的响应，则安全认证通过；

步骤508，根据得到认证通过的响应安全认证通过，第四测试序列执行2E服务，对UDS的一DID进行数据写入；

步骤509，根据对UDS的一DID进行数据写入，第五测试序列执行22服务，对DID进行数据读取，判断写入是否成功。

本发明第五实施例的测试方法，通过10测试服务以及27测试服务使控制器进入安全线程，进行安全认证，确保控制器仍处在安全的模式下，进一步保证的以上测试结果的准确性。

优选地，UDS类型数据流及冻结帧测量信号的测试报告还包括：

判断过程中的出错信息，出错信息包括：返回的DTC码错误、状态错误、DID错误、DID个数错误以及信号中的返回值与实际值不一致错误。

本发明的测试方法，通过生成测试报告，将实际存在的故障问题以及测试过程中各部分的错误直观的表现出来，方便测试工程师快速的分析结果，并找到当前存在的问题及时进行改进。

参见图6，本发明的实施例还提供了一种车用控制器诊断功能的自动测试装置，包括：

信息获取单元，用于获取包括有发送信号和测量信号的测试用例；

预解析单元，用于读取和解析测试用例内容并生成带有标志位的保存有数据流或冻结帧诊断规范信息的数据结构体；

执行与输出单元，用于执行测试用例，并生成相应的测试报告。

参见图7，在本发明的第六实施例中，执行与输出单元包括：

执行模块，用于对测试用例进行测试；

输出模块，用于根据得到的测试序列是否正确的结果、整个测试用例是否正确的结果以及每一个测量信号的预期值及实际值生成测试报告；

具体地，执行模块还包括：

发送模块，用于按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

CAN发送与接收模块，用于根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

第一解析模块，用于根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

第一比对模块，用于根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果；

参见图8，在本发明的第七实施例中，发送模块包括：

第一检测模块，用于检测到数据结构体中的数据流标志位，判断此测试用例为数据流测试用例；

第一发送模块，用于根据此测试用例为数据流测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

第二发送模块，用于根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕。

参见图9，在本发明的第七实施例中，第二发送模块还包括：

第一读取模块，用于读取数据结构体中DID关联的物理信号信息；

第一判断与储存模块，用于判断与储存，若该DID未包含此列信号，则读取完成，读取下一列非UDS类型测量信号；若该DID包含此列信号，则将该信号的值储存于数据结构体中，读取下一列非UDS类型测量信号。

参见图10，在本发明的第八实施例中，CAN发送与接收模块包括：

第一请求模块，用于根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，请求某一个DTC码的冻结地址；

第一接收模块，用于发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应。

在本发明的第九实施例中，解析单元包括：

第二解析模块，用于根据UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到的UDS返回值为请求的DTC码冻结帧地址。

参见图11，在本发明的第十实施例中，执行模块包括：

发送模块中的第二检测模块，用于检测到第一测试序列数据结构体中的冻结帧测试序列标志位，判断此测试用例为冻结帧测试用例；

发送模块中的第三发送模块，用于根据此测试用例为冻结帧测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

发送模块中的第四发送模块，用于根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕；

CAN发送与接收模块，用于根据全部非UDS类型测量信号读取完毕，执行第二测试序列中最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

第三解析模块，用于根据UDS的响应，执行第二测试序列最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

第二比对模块，用于根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果。

参见图12，在本发明的第十一实施例中，执行模块还包括：

发送模块中的第五发送模块，用于按顺序发送或读取第三测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

CAN发送与接收模块中的第二请求模块，用于根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，进行进入线程控制请求；

CAN发送与接收模块中的第二接收模块，用于根据进入线程控制请求，执行CAN接收程序，读取UDS的第一响应；

CAN发送与接收模块中的第一判断与请求模块，用于判断若UDS进行了进入线程控制的响应，则发送进入安全认证请求至控制器；

CAN发送与接收模块中的第三接收模块，用于根据发送进入安全认证请求至控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第二响应；

CAN发送与接收模块中的第二判断与请求模块，用于判断若UDS进行了进入安全认证的响应，则获取并保存控制器返回的N个字节的种子；

CAN发送与接收模块中的第一运算模块，用于根据控制器返回的N个字节的种子利用预设的安全认证算法，得到N个字节的安全认证密钥；

CAN发送与接收模块中的第三请求模块，用于根据得到的N个字节的安全认证密钥执行CAN发送程序，通过将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器；

CAN发送与接收模块中的第四接收模块，用于根据将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第三响应，若得到认证通过的响应，则安全认证通过；

第一写入模块，用于根据得到认证通过的响应安全认证通过，执行第四测试序列，对UDS的一DID进行数据写入；

第一写入判断模块，用于根据对UDS的一DID进行数据写入，执行第五测试序列，对DID进行数据读取，判断写入是否成功。

本发明的测试装置通过各模块之间的协作，使本发明的测试方法能够实现，并通过本发明的测试方法实现了UDS功能性及协议层测试的统一，并且能够自动测试；并对测试结果的正确性做出了评估，确保了诊断的准确性。保证UDS测试的覆盖度、可重复性及追溯性。

此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，包括：

获取测试用例；

对所述测试用例进行解析，生成解析结果；

根据所述解析结果，执行所述测试用例，生成测试报告；

其中，所述对所述测试用例进行解析，生成解析结果的步骤包括：

读取和解析所述测试用例内容并生成带有标志位的保存有数据流或冻结帧诊断规范信息的数据结构体；

所述根据所述解析结果，执行所述测试用例，生成测试报告的步骤包括：

检测到数据结构体中的数据流标志位，判断此测试用例为数据流测试用例；

检测到第一测试序列数据结构体中的冻结帧测试序列标志位，判断此测试用例为冻结帧测试用例。

2.根据权利要求1所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，获取测试用例的步骤包括：

获取包括有发送信号和测量信号的测试用例。

3.根据权利要求2所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，所述发送信号和测量信号的类型包括：硬线信号、控制器局域网络CAN信号以及统一诊断服务UDS信号。

4.根据权利要求3所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，所述硬线信号以及CAN信号的发送信号的发送值以及测量信号的预期值为整型或者浮点型数值；

UDS类型的信号中，发送信号的发送值为16进制的数值序列，测量信号的预期值为包括预设关键信息的字符串。

5.根据权利要求4所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，所述预设关键信息包括：测试服务、被测数据标识符DID、数据标识符DID对应的物理信号信息、被测故障诊断码DTC和/或故障诊断码DTC所关联的物理信号信息。

6.根据权利要求5所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，所述测试服务包括以下服务中的至少一项：

22测试服务，所述22测试服务是读取一DID的数据流，获得数据流中的DID对应的物理信号，并与所述DID对应的物理信号的实际值比对，判断是否正确；

1902测试服务，所述1902测试服务是读取UDS当前故障码状态，并与实际故障状态比对，判断是否正确；

1903测试服务，所述1903测试服务是读取当前故障码的存储位置；

1904测试服务，所述1904测试服务是读取当前故障码的冻结帧并与故障发生时的实际状态比对，判断冻结帧是否正确；

10测试服务及27测试服务，所述10测试服务及27测试服务是对控制器进行安全认证的服务；

2E测试服务，所述2E测试服务是对UDS的一DID进行数据写入。

7.根据权利要求1所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，数据流结构体的储存信息包括：测试用例预期DID码，DID码占用字节长度，DID码包含的物理信号在测试用例中的序号以及在UDS数值序列中占用的起始位、结束位、精度和偏移；

冻结帧结构体的储存信息包括：冻结DID码个数，关联物理信号个数，DTC码，冻结帧存储地址，冻结帧字节长度，冻结帧的状态，冻结的每个DID码及其字节长度，关联物理信号在测试序列中的序号及在UDS中的起始位、结束位、精度、偏移和数值。

8.根据权利要求1所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，根据所述解析结果，执行所述测试用例，生成测试报告的步骤包括：

按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

根据所述UDS的响应，执行最后一列的UDS类型测量信号对所述UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

根据得到的所述UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果；

根据得到的所述测试序列是否正确的结果、所述整个测试用例是否正确的结果以及每一个测量信号的预期值及实际值生成测试报告。

9.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，所述CAN发送程序通过基于CAN收发设备及Python编程语言的应用编程接口设置发送识别号ID、报文信息、CAN类型及波特率完成报文的发送；

所述CAN接收程序通过基于CAN收发设备及Python编程语言的应用编程接口设置CAN通道的波特率、读取ID完成报文的接收，得到返回该ID的报文信息并对该报文信息进行判断。

10.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送完毕的步骤包括：

根据此测试用例为数据流测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕。

11.根据权利要求10所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，读取测试用例中的非UDS类型测量信号的步骤包括：

读取数据结构体中DID关联的物理信号信息，若所述DID未包含此列信号，则读取完成，读取下一列非UDS类型测量信号；若所述DID包含此列信号，则将该信号的值储存于数据结构体中，读取下一列非UDS类型测量信号。

12.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，所述UDS返回值为DID的数据流信息。

13.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，所述UDS返回值为当前状态下的冻结帧信息，所述冻结帧信息包括：冻结帧个数、DTC码以及各DTC码的故障状态。

14.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应的步骤包括：

根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，请求某一个DTC码的冻结地址，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应。

15.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，所述UDS返回值为请求的DTC码冻结帧地址。

16.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，根据所述解析结果，执行所述测试用例的步骤还包括：

根据此测试用例为冻结帧测试用例，逐列发送测试用例中的非UDS类型发送信号，直至全部非UDS类型发送信号发送完毕；

根据全部非UDS类型发送信号发送完毕，逐列读取测试用例中的非UDS类型测量信号，直至全部非UDS类型测量信号读取完毕；

根据全部非UDS类型测量信号读取完毕，执行第二测试序列中最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，发送完成后立即执行CAN接收程序，读取UDS的响应；

根据UDS的响应，执行第二测试序列最后一列的UDS类型测量信号对UDS的响应信息进行解析，得到UDS返回值；

根据得到的UDS返回值与测量信号的实际值进行比对，得到该测试序列是否正确的结果以及整个测试用例是否正确的结果。

17.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，根据所述解析结果，执行所述测试用例的步骤还包括：

按顺序发送或读取第三测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

根据全部非UDS类型信号发送或读取完毕，执行最后一列UDS类型的发送信号，通过CAN发送程序，发送测试用例中的序列，进行进入线程控制请求；

根据进入线程控制请求，执行CAN接收程序，读取UDS的第一响应，若UDS进行了进入线程控制的响应，则发送进入安全认证请求至控制器；

根据进入安全认证请求至控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第二响应，若UDS进行了进入安全认证的响应，则获取并保存控制器返回的N个字节的种子；

根据控制器返回的N个字节的种子利用预设的安全认证算法，得到N个字节的安全认证密钥；

根据得到的N个字节的安全认证密钥执行CAN发送程序，将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器；

根据将得到的N个字节的安全认证密钥发送给控制器，执行CAN接收程序，读取UDS的第三响应，若得到认证通过的响应，则安全认证通过；

根据得到认证通过的响应确定安全认证通过，执行第四测试序列，对UDS的一DID进行数据写入；

根据对UDS的一DID进行数据写入，执行第五测试序列，对所述DID进行数据读取，判断写入是否成功。

18.根据权利要求8所述的车用控制器诊断功能的自动测试方法，其特征在于，UDS类型数据流及冻结帧测量信号的测试报告还包括：判断过程中的出错信息，所述出错信息包括：返回的DTC码错误、状态错误、DID错误、DID个数错误以及信号中的返回值与实际值不一致错误。

19.一种车用控制器诊断功能的自动测试装置，其特征在于，包括：

信息获取单元，用于获取包括有发送信号和测量信号的测试用例；

预解析单元，用于读取和解析所述测试用例内容并生成带有标志位的保存有数据流或冻结帧诊断规范信息的数据结构体；

执行与输出单元，用于执行测试用例，并生成相应的测试报告；

所述执行与输出单元包括：执行模块，用于对测试用例进行测试；

所述执行模块包括：发送模块，用于按顺序发送或读取测试序列中的非UDS类型的发送信号及测量信号，直至全部发送或读取完毕；

所述发送模块包括：第一检测模块，用于检测到数据结构体中的数据流标志位，判断此测试用例为数据流测试用例；

第二检测模块，用于检测到第一测试序列数据结构体中的冻结帧测试序列标志位，判断此测试用例为冻结帧测试用例。