CN107562039B - 汽车车窗自动化测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车车窗自动化测试设备，用于对汽车车窗总成进行测试，所述汽车车窗总成包括：车窗控制器、车窗、操作开关、驱动电机和霍尔传感器，所述测试设备包括上位机系统和HIL仿真平台；所述的HIL仿真平台与汽车车窗总成连接；所述上位机系统与HIL仿真平台通过以太网通信连接；所述的上位机系统通过向HIL仿真平台发送命令控制整个汽车车窗自动化测试设备的工作流程。通过本发明，测试人员不必再从事如此重复的、枯燥的测试工作，不必采用额外的仪器来测试车窗防夹功能，只需启动系统测试和查验测试报告，还可以在该设备上进行故障诊断测试。相比实车试验，极大地降低了试验周期和成本，提高了测试效率，增加了测试覆盖度和测试深度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车自动化测试领域，具体涉及一种汽车车窗自动化测试设备。
背景技术
随着人们对汽车的舒适性和便捷性要求越来越高，电动车窗已经成为汽车的标准配置，电动车窗是采用控制器控制直流电机驱动车窗实现的。人们在享受电动车窗带来的方便的同时，车窗控制器功能的稳定性及故障模式下的安全性要求也越来越高。这就使得汽车车窗控制器在投放生产之前的测试成为十分重要的环节。
但是，目前汽车车窗控制器功能的测试仍处于采用人工手动测试或半自动化测试，尤其是电动车窗防夹功能和故障诊断的测试。由于人工测试的局限性，使得测试工作不仅效率低下，可重复性差，而且精度也很难保证。因此，设计合理的汽车车窗自动化测试设备是十分必要的。
发明内容
本发明目的是提供一种汽车车窗自动化测试设备，可以在无人操作的情况下连续运行数小时，自动生成测试报告及日志；可以在无人操作的情况下，除了完成车窗手动开启/关闭、舒适操作、软停止等基本功能的测试外，还可以进行防夹等功能以及电机和位置传感器开路、短路等故障测试，从而解决了以往依靠人力测试效率低、重复性差、易出错等问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种汽车车窗自动化测试设备，用于对汽车车窗总成进行测试，所述汽车车窗总成包括：车窗控制器、车窗、操作开关、驱动电机和霍尔传感器，其包括上位机系统和HIL仿真平台；
所述的HIL仿真平台与汽车车窗总成连接；所述上位机系统与HIL仿真平台通过以太网通信连接；所述的上位机系统通过向HIL仿真平台发送命令控制整个汽车车窗自动化测试设备的工作流程。
可选的，所述的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；
所述霍尔传感器用于检测车窗的玻璃位置，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，以将其所采集的车窗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车窗控制器，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，车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车窗控制器，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车窗控制器；
所述车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；
所述车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；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；
可选的，所述的上位机系统包括：测试序列模块、自动化测试模块及测试管理模块；所述测试序列模块用于构建可执行的测试序列；所述自动化测试模块用于执行自动化测试过程，并且生成自动化测试报告；所述测试管理模块用于对测试需求、测试计划、测试用例和测试报告进行管理，对测试序列进行参数化。
本发明具有如下有益效果：通过本发明，测试人员不必在从事如此重复的、枯燥的测试工作，不必采用额外的仪器来测试车窗防夹功能，只需启动系统测试和查验测试报告，还可以在该设备上进行故障诊断测试。相比实车试验，极大地降低了试验周期和成本，提高了测试效率，增加了测试覆盖度和测试深度。
附图说明
图1为本发明的汽车车窗自动化测试设备的结果示意图；
图2为本发明的上位机系统的结构示意图；
图3为本发明的HIL仿真平台的结构示意图；
图4为本发明的电子负载的结构示意图；
图中标记示意为：1-上位机系统；11-测试管理模块；12-测试序列模块；13-自动化测试模块；2-HIL仿真平台；3-汽车车窗总成。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种汽车车窗自动化测试设备，其用于对汽车车窗总成进行测试，所述汽车车窗总成包括：车窗控制器、车窗、操作开关、驱动电机和霍尔传感器，所述汽车车窗自动化测试设备包括上位机系统和HIL仿真平台。
所述上位机系统与HIL仿真平台通过以太网通信连接；所述的上位机系统通过向HIL仿真平台发送命令控制整个汽车车窗自动化测试设备的工作流程。
所述的HIL仿真平台与汽车车窗总成通过总线和硬线连接，可以通过继电器开关切换到真实的车窗总成或者仿真的车窗总成。
并且，所述的上位机系统包括：测试序列模块、自动化测试模块及测试管理模块；上位机系统中的测试序列模块12用于构建可执行的测试序列；自动化测试模块13用于执行自动化测试过程，并且生成自动化测试报告；测试管理模块11用于对测试需求、测试计划、测试用例和测试报告进行管理，可以对测试序列进行参数化。
所述的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。
所述霍尔传感器能够检测车窗的玻璃位置，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，以将其所采集的车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车窗位置；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车窗控制器，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，车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车窗控制器，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车窗控制器，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车窗控制器，也就是说，对于操作开关的信号，所述车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。
所述车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，本实施例的汽车车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车窗控制器是接入电子负载还是接入真实的驱动电机。
同时，所述车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，即所述车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车窗控制器信号连接。
所述车窗控制器可以控制驱动电机驱动车窗玻璃自动升降，并且可以实现车窗防夹功能，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。
本实施例的汽车车窗自动化测试设备在使用时可以实现两种测试方式，即：真实车窗测试模式，以及仿真车窗测试模式。
具体地，真实车窗测试模式是将真实的车窗、驱动电机和霍尔传感器与车窗控制器连接在一起；HIL仿真平台回采车窗控制器的用于驱动电机的信号来检测车窗的动作；从车窗动作开始，HIL仿真平台通过回采霍尔传感器的信号来计算车窗的当前位置，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车窗位置。从而使HIL模型中存储的车窗位置与车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车窗控制器的连接故障，如开路和短路。
具体地，仿真车窗测试模式中包括一个车窗仿真模型，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。采用车窗仿真模型，基于车窗的驱动力矩和负载力矩计算车窗玻璃运行速度、车窗玻璃位置及驱动电机电流，负载力矩是由车窗玻璃质量、摩擦力及被夹物体的刚度计算获得。
本实施例的汽车车窗自动化测试设备通过改变模型的参数可以实现各种工况下(颠簸路面、结冰、机械卡滞)车窗动作的模拟。
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。图4中的M+和M-为仿真的电子负载两端，5V辅助电源是用来模拟电感释放出来的能量。
本发明中，处理器运行仿真的模型来模拟受控对象的运行状态；通过IO板卡和信号调理板卡模拟车窗操作开关和霍尔传感器信号；仿真的电子负载用于模拟车窗电机的运行状态；通过IO板卡和信号调理板卡控制开关继电器切换真实负载和电子负载。操作开关作为激励输入给车窗控制器，车窗控制器根据输入的激励再控制车窗总成，同时回采车窗总成状态和霍尔传感器的信号值，从而形成闭环。处理器和车窗控制器间的通信信号还经过故障注入板卡，从而实现对控制器的故障的自动化测试。通过上位机系统进行控制，来对被测控制器进行全方面的、系统的测试，该系统拥有方便易用的实时代码生成、下载、调试的软件环境。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (1)
1.一种汽车车窗自动化测试设备，用于对汽车车窗总成进行测试，所述汽车车窗总成包括：车窗控制器、车窗、操作开关、驱动电机和霍尔传感器，其特征在于，包括上位机系统和HIL仿真平台；
所述的HIL仿真平台与汽车车窗总成连接；所述上位机系统与HIL仿真平台通过以太网通信连接；所述的上位机系统通过向HIL仿真平台发送命令控制整个汽车车窗自动化测试设备的工作流程；
其中，所述的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；
所述霍尔传感器用于检测车窗的玻璃位置，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，以将其所采集的车窗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车窗控制器，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，车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车窗控制器，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车窗控制器；
所述车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；
所述车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；
所述的上位机系统包括：测试序列模块、自动化测试模块及测试管理模块；
所述测试序列模块用于构建可执行的测试序列；所述自动化测试模块用于执行自动化测试过程，并且生成自动化测试报告；所述测试管理模块用于对测试需求、测试计划、测试用例和测试报告进行管理，对测试序列进行参数化。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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