CN108303969B - 车载ecu的自动化测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载ECU的自动化测试装置，包括负载测试平台、总线解析设备和上位机；总线解析设备通过CAN总线连接所述负载测试平台，并用于通过CAN总线连接各个待测车载ECU；上位机连接所述总线解析设备，用于通过所述总线解析设备按预定的CAN通信矩阵对应关系向所述负载测试平台及各个待测车载ECU传输CAN控制信号；负载测试平台用于连接各个待测车载ECU，依据所述总线解析设备传输的CAN控制信号向各个所述待测车载ECU输出对应的测试信号，并采集所述待测车载ECU的输出信号，且将所述测试信号和所述输出信号通过所述总线解析设备上传至所述上位机。本发明有效降低了车载ECU的DV试验成本，提高了通用性。

Description

车载ECU的自动化测试装置

技术领域

本发明涉及车辆测试领域，特别是涉及一种车载ECU的自动化测试装置。

背景技术

车载ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)在设计开发过程中需要进行多项目、长周期的DV(Design Verification,设计认可)试验后才能上市销售，在试验过程中需要另行设计测试平台和自动化测试软件，通过模拟ECU的输入、输出信号，使ECU工作在实际工作情况下，在不同的测试条件下监控ECU的工作参数，判断产品是否合格。

传统技术中一般采用工控机或专用负载箱进行DV试验。发明人在实现过程中发现，采用工控机测试的成本很高，且设备体积大、移动不便，而专用负载箱需要针对不同的项目单独开发，不具备通用性，无法重复使用且两种方案均需要针对不同的车载ECU产品开发对应的自动化测试软件，又加大了设计开发人员的工作量。

发明内容

基于此，本发明提供一种车载ECU的自动化测试装置，采用高通用性、模块化的设计方式，通过上位机按预定的CAN通信矩阵对应关系传输CAN控制信号实现负载测试平台的灵活配置，降低使用成本，并提高负载测试平台的通用性。

为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种车载ECU的自动化测试装置，包括负载测试平台、总线解析设备和上位机；

所述总线解析设备通过CAN总线连接所述负载测试平台，并用于通过CAN总线连接各个待测车载ECU；

所述上位机连接所述总线解析设备，用于通过所述总线解析设备按预定的CAN通信矩阵对应关系向所述负载测试平台及各个待测车载ECU传输CAN控制信号；

所述负载测试平台用于连接各个待测车载ECU，依据所述总线解析设备传输的CAN控制信号向各个所述待测车载ECU输出对应的测试信号，并采集所述待测车载ECU的输出信号，且将所述测试信号和所述输出信号通过所述总线解析设备上传至所述上位机。

可选的，按所述预定的CAN通信矩阵对应关系传输至所述负载测试平台的CAN控制信号包括位于第一报文ID区段的资源配置报文、位于第二报文ID区段的采集控制报文以及位于第三报文ID区段的测试控制报文。

在一个实施例中，所述负载测试平台包括处理器、电源模块、CAN通信模块、输出模块以及输入信号采集模块；

所述电源模块与所述处理器连接，用于为所述处理器供电；

所述处理器连接所述CAN通信模块、所述输出模块以及所述输入信号采集模块；

所述输出模块用于连接各个待测车载ECU的信号输入接口；

所述输入信号采集模块用于连接各个所述待测车载ECU的信号输出接口；

所述CAN通信模块通过所述总线解析设备连接所述上位机。

可选的，车载ECU的自动化测试装置还包括片选电路，所述片选电路连接在所述处理器和所述输入信号采集模块之间。

在一个实施例中，所述输出模块包括模拟信号输出模块、数字信号输出模块以及PWM信号输出模块；所述待测车载ECU的信号输入接口包括模拟信号接口、数字信号接口以及PWM信号输入接口；

所述模拟信号输出模块用于连接所述待测车载ECU的模拟信号接口；

所述数字信号输出模块用于连接所述待测车载ECU的数字信号接口；

所述PWM信号输出模块用于连接所述待测车载ECU的PWM信号输入接口。

在一个实施例中，所述输入信号采集模块包括开关量采集模块、AD采集模块以及PWM信号采集模块；所述待测车载ECU的信号输出接口包括开关量输出接口、AD输出接口以及PWM信号输出接口；

所述开关量采集模块用于连接所述待测车载ECU的开关量输出接口；

所述AD采集模块用于连接所述待测车载ECU的AD输出接口；

所述PWM信号采集模块用于连接所述待测车载ECU的PWM信号输出接口。

可选的，所述总线解析设备设置有USB接口和CAN总线接口；

所述总线解析设备的USB接口连接所述上位机，所述总线解析设备的CAN总线接口分别连接所述CAN通信模块和各个所述待测车载ECU。

可选的，所述上位机还用于在依据所述测试信号和所述输出信号判定测试误差超出设定范围时进行告警。

可选的，所述CAN通信模块包括高速CAN通信模块和低速CAN通信模块。

可选的，所述负载测试平台还包括LIN通信模块，用于连接所述待测车载ECU的LIN接口。

本发明实施例中提供的车载ECU的自动化测试装置，将负载测试平台作硬件最大化设计即可匹配不同的车载ECU。在实际DV试验中，上位机通过总线解析设备按预定的CAN通信矩阵对应关系传输CAN控制给负载测试平台，可以实现对负载测试平台的资源配置、采集控制、测试控制等功能，无需调整负载测试平台自身的软件系统，有效降低了车载ECU的DV试验成本，避免DV试验中软硬件重复开发的问题，提高了通用性。

附图说明

图1为本发明实施例中车载ECU的自动化测试装置的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例中车载ECU的自动化测试装置的第二种结构示意图；

图3为本发明实施例中车载ECU的自动化测试装置的第三种结构示意图；

图4为本发明实施例中车载ECU的自动化测试装置的第四种结构示意图；

图5为本发明实施例中车载ECU的自动化测试装置的第五种结构示意图；

图6为本发明实施例中上位机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合较佳实施例及附图对本发明的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。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。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

参照图1所示，本发明实施例提供一种车载ECU的自动化测试装置，包括负载测试平台10、总线解析设备20和上位机30。本实施例中的自动化测试装置可以实现对多个车载ECU的自动化测试。其中，总线解析设备20通过CAN总线连接负载测试平台10，并用于通过CAN总线连接各个待测车载ECU40(为了便于说明，图1中仅示出了3个待测车载ECU40，实际上可以连接多个待测车载ECU40)。上位机30连接总线解析设备20，用于通过总线解析设备20向各个待测车载ECU40及负载测试平台10按预定的CAN通信矩阵对应关系传输CAN控制信号。

CAN通信矩阵(Communication Matrix)中规定了每一个CAN总线节点所要收发的所有信号，包括信号的格式、序号、信号内容含义、数据范围、周期等等，在本实施例中按照预定的CAN通信矩阵对应关系可以直接解析各个待测车载ECU40或负载测试平台10对应的CAN控制信号，便于上位机30进行控制和比对。

负载测试平台10用于连接各个待测车载ECU40，负载测试平台10可以依据上位机30传输的CAN控制信号向各个待测车载ECU40输出对应的测试信号，并且采集待测车载ECU40的输出信号，将各个待测车载ECU40的测试信号和输出信号通过总线解析设备20上传至上位机30。

在本实施例中，总线解析设备20是一种CAN信号转换设备，总线解析设备20一方面可以将上位机30输出的信号转换为CAN信号，另一方面也可以将负载测试平台10或待测车载ECU40输出的CAN信号转换为上位机30支持的信号。

可选的，参照图2所示，总线解析设备20设置有USB接口201和CAN总线接口202。总线解析设备20的USB接口201连接上位机30，总线解析设备20的CAN总线接口202分别连接负载测试平台10和各个待测车载ECU40。总线解析设备20可以将上位机30输出的USB信号转换为CAN信号，并输出给负载测试平台10和各个待测车载ECU40，同时也可以将待测车载ECU40或负载测试平台10输出的CAN信号转换为USB信号上传至上位机30。

在本实施例中，上位机30可以是电脑、智能平板等计算机设备。上位机输出的控制信号通过总线解析设备20转换为CAN控制信号，并且按预定的CAN通信矩阵对应关系传输CAN控制信号至负载测试平台10和各个待测车载ECU40。

在本实施例中，负载测试平台10在硬件电路结构上可做最大化设计，预留足够的底层硬件资源，且将底层硬件资源进行封装，通过预先设计CAN信号的通信矩阵对应关系(即上述预定的CAN通信矩阵对应关系)，使其包含负载测试平台10的资源配置、采集控制及测试控制等功能，这样上位机30通过总线解析设备20按预定的CAN通信矩阵对应关系传输CAN控制信号至负载测试平台10，即可实现对负载测试平台10的灵活资源配置、测试控制及采集控制。

在一种可选的实施方式中，总线解析设备20按预定的CAN通信矩阵对应关系传输至负载测试平台10的CAN控制信号可包括资源配置报文、采集控制报文以及测试控制报文，且为资源配置报文分配第一报文ID区段，为采集控制报文分配第二报文ID区段，为测试控制报文分配第三ID区段。其中，资源配置报文用于对负载测试平台10进行资源配置，使其适应于不同类型的待测车载ECU40；采集控制报文用于对负载测试平台10采集对应的待测车载ECU40输出信号的过程进行控制；而测试控制报文则用于控制负载测试平台10输出至对应的待测车载ECU的测试信号，使得待测车载ECU40工作于实际工况。由此可知，本发明实施例中基于不同报文ID区段的报文，可实现上位机30对于负载测试平台10的灵活配置、采集控制及测试控制功能，使得负载测试平台具有通用性，满足不同车载ECU的测试需求。

在实际DV试验中，依据需测试的工况，上位机30通过总线解析设备20向各个待测ECU40传输相应的CAN控制信号，让各个待测ECU均按照相应的工作逻辑开始工作。上位机30通过总线解析设备20还向负载测试平台10传输相应的CAN控制信号，使负载测试平台10配合各个待测ECU40同步工作。在工作状态下，负载测试平台10依据总线解析设备20传输的CAN控制信号生成相应的测试信号输入至各个待测车载ECU40，待测车载ECU40接收负载测试平台10传输的测试信号后进行处理，同时，负载测试平台10采集各个待测车载ECU40处理后的输出信号，且将该输出信号以及测试信号上传至上位机30。

可以理解的是，负载测试平台10在采集到待测车载ECU40的输出信号后，可以先对该输出信号进行预处理，再将预处理后的输出信号上传至上位机30。至于其中预处理的方式，可以依据实际需求而定，此处不予赘述。

上位机30获得负载测试平台10输出的测试信号及负载测试平台10采集到的待测车载ECU40的输出信号信号后，通过对比分析即可获知待测ECU40的工作情况，完成当前工况下的测试。此外，上位机30还可以继续通过总线解析设备20传输CAN控制信号，进行下一个工况的测试。

可选的，上位机30依据负载测试平台10输出的测试信号和负载测试平台10采集到的待测车载ECU40的输出信号进行分析，当判定测试误差超出设定范围时，可进行告警。例如，上位机30依据负载测试平台10输出至待测车载ECU的测试信号确定对应的目标输出参数，并将该目标输出参数与待测车载ECU40的输出信号进行比对以确定测试误差，然后再将该测试误差与设定范围进行对比，若测试误差超出设定范围，则进行告警。其中，告警的形式是多样化的，各类声、光形式的告警均可。例如，上位机30将告警信息显示在界面上和/或上位机30驱动相应的告警单元发出声音提示。

此外，上位机30还可以依据负载测试平台10输出的测试信号和负载测试平台10采集到的待测车载ECU40的输出信号确定测试出错的数据，并将测试出错的数据及相应的测试时间显示在上位机30的显示界面上。

本发明实施例中提供的车载ECU的自动化测试装置，通过硬件最大化设计的负载测试平台可匹配不同的车载ECU。在实际DV试验中，上位机通过总线解析设备按预定的CAN通信矩阵对应关系传输CAN控制给负载测试平台，可以实现对负载测试平台的资源配置、采集控制、测试控制等功能，无需调整负载测试平台自身的软件系统，有效降低了车载ECU的DV试验成本，避免DV试验中软硬件重复开发的问题，提高了通用性。

在一种可选的实施方式中，参照图3所示，负载测试平台10包括处理器101、电源模块102、CAN通信模块103、输出模块104以及输入信号采集模块105。其中，电源模块102与处理器101连接，用于为处理器101供电。处理器101连接CAN通信模块103、输出模块104以及输入信号采集模块105。输出模块104用于连接各个待测车载ECU40的信号输入接口，输入信号采集模块105用于连接各个待测车载ECU40的信号输出接口。CAN通信模块103通过总线解析设备20连接上位机30。

参照图3所示，且一并参照图1及图2，总线解析设备20与处理器101之间通过CAN通信模块103传输信号。可选的，总线解析设备的USB接口201连接上位机30，总线解析设备20的CAN总线接口202分别连接CAN通信模块103和各个待测车载ECU40。

上位机30通过总线解析设备20、CAN通信模块103向处理器101传输相应的CAN控制信号，使负载测试平台10整体配合各个待测ECU40同步工作。在工作状态下，处理器101依据总线解析设备20传输的CAN控制信号生成相应的测试信号通过输出模块104输入至各个待测车载ECU40，待测车载ECU40接收输出模块104传输的测试信号后进行处理，同时，输入信号采集模块105采集各个待测车载ECU40处理后的输出信号，且将该输出信号以及测试信号上传至上位机30。

可以理解的是，处理器101在获得输入信号采集模块105采集到的待测车载ECU40的输出信号后，可以先对该输出信号进行预处理，再将预处理后的输出信号上传至上位机30。至于其中预处理的方式，可以依据实际需求而定，此处不予赘述。

可选的，参照图4所示，负载测试平台10还包括片选电路106。片选电路106连接在处理器101和输入信号采集模块105之间。

参照图1至图4，基于上位机30通过总线解析设备传输的CAN控制信号，可以控制片选电路106按照一定的时序分时获取输入信号采集模块105所采集的不同车载ECU的输出信号，例如，每个工作周期内上位机30控制片选电路106让各个车载ECU40依次工作，依次输出信号至处理器101。

因此，通过片选电路106可以实现负载测试平台10硬件接口的多路复用，通过输入信号采集模块105的一个接口可以分时采集不同车载ECU40的输出信号，减少了对处理器101接口资源的依赖，降低了硬件成本。

可选的，在进行DV试验时，分析待测车载ECU的输入信号类型，结合输出模块104的硬件接口制作好专用线束，通过专用线束连接待测车载ECU的信号输入接口及对应的输出模块104的接口，并通过上位机30对输出模块104的接口进行配置，使其与待测车载ECU的输入信号对应。

可选的，参照图5所示，待测车载ECU的信号输入接口包括模拟信号接口401a、数字信号接口401b以及PWM信号输入接口401c。输出模块104包括模拟信号输出模块104a、数字信号输出模块104b以及PWM信号输出模块104c。其中，模拟信号输出模块104a用于连接待测车载ECU40的模拟信号接口401a，数字信号输出模块104b用于连接待测车载ECU40的数字信号接口401b，PWM信号输出模块104c用于连接待测车载ECU40的PWM信号输入接口401c。

如图5所示，处理器101生成的测试信号包括模拟信号、数字信号以及PWM控制信号，经输出模块104中相应的子模块传输至待测车载ECU40，使待测车载ECU工作于实际工况。

同理，在进行DV试验时，分析待测车载ECU的输出信号类型，结合输入信号采集模块105的硬件接口制作好专用线束，通过专用线束连接待测车载ECU的信号输出接口及对应的输入信号采集模块105的接口，并通过上位机30对输入信号采集模块105的接口进行配置，使其与待测车载ECU的输出信号对应。

可选的，仍参照图5所示，待测车载ECU40的信号输出接口包括开关量输出接口402a、AD输出接口402b以及PWM信号输出接口402c。输入信号采集模块105包括开关量采集模块105a、AD采集模块105b以及PWM信号采集模块105c。

其中，开关量采集模块105a用于连接待测车载ECU40的开关量输出接口402a，AD采集模块105b用于连接待测车载ECU40的AD输出接口402b，PWM信号采集模块105c用于连接待测车载ECU40的PWM信号输出接口402c。

在一种可选的实施方式中，CAN通信模块103可包括高速CAN通信模块和低速CAN通信模块，分别传输高速CAN信号和低速CAN信号，已适应不同CAN报文的发送需求。

可选的，考虑到车载ECU一般配置有LIN接口，因此本发明实施例中的负载测试平台10还包括LIN通信模块，可用于连接待测车载ECU的LIN接口，以满足不同层次的测试需求。

在另一个实施例中，参照图6所示，本发明实施例中的上位机30可以包括以下一个或多个组件：处理组件600、存储器603、电源组件604、多媒体组件605、通信组件606以及输入/输出接口607。

处理组件600通常控制上位机30的整体操作，诸如与显示，数据通信等操作。处理组件600可以包括一个或多个CPU来执行指令，以实现对于负载测试平台10的资源配置、采集控制和测试控制等功能，以及实现对于负载测试平台上传的测试信号和其采集的输出信号的分析功能。此外，处理组件600可以包括一个或多个模块，便于处理组件600和其他组件之间的交互。例如，处理组件600可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件605和处理组件600之间的交互。

存储器603被配置为存储各种类型的数据以支持在上位机30的操作。这些数据的示例包括用于在上位机30上操作的任何应用程序或方法的指令。存储器603可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件604为上位机30的各种组件提供电力。电源组件604可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他为上位机30生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件605包括在上位机30和用户之间的提供一个输出接口的显示装置601，例如显示屏幕。在一种可选的实施方式中，显示装置601可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

通信组件606被配置为便于上位机30和其他设备之间有线或无线方式的通信。上位机30可以接入基于通信标准的无线网络，如Wi-Fi(Wireless-Fidelity，无线保真)，2G，3G或4G蜂窝通信网络。在一个可选的实施方式中，通信组件606还包括NFC(Near FieldCommunication，近场通信)模块，以促进短程通信。

输入/输出接口607为处理组件600和外围接口模块之间提供接口，所述外围接口模块可以是按钮、键盘等等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，包括负载测试平台、总线解析设备和上位机；

所述总线解析设备通过CAN总线连接所述负载测试平台，并用于通过CAN总线连接各个待测车载ECU；

所述上位机连接所述总线解析设备，用于通过所述总线解析设备按预定的CAN通信矩阵对应关系向所述负载测试平台及各个待测车载ECU传输CAN控制信号；其中，所述CAN通信矩阵中规定了每一个CAN总线节点所要收发的所有信号，包括信号的格式、序号、信号内容含义、数据范围和周期；按所述预定的CAN通信矩阵对应关系传输至所述负载测试平台的CAN控制信号包括位于第一报文ID区段的资源配置报文、位于第二报文ID区段的采集控制报文以及位于第三报文ID区段的测试控制报文；

所述负载测试平台用于连接各个待测车载ECU，依据所述总线解析设备传输的CAN控制信号向各个所述待测车载ECU输出对应的测试信号，并采集所述待测车载ECU的输出信号，且将所述测试信号和所述输出信号通过所述总线解析设备上传至所述上位机。

2.根据权利要求1所述的车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，所述负载测试平台包括处理器、电源模块、CAN通信模块、输出模块以及输入信号采集模块；

所述电源模块与所述处理器连接，用于为所述处理器供电；

所述处理器连接所述CAN通信模块、所述输出模块以及所述输入信号采集模块；

所述输出模块用于连接各个待测车载ECU的信号输入接口；

所述输入信号采集模块用于连接各个所述待测车载ECU的信号输出接口；

所述CAN通信模块通过所述总线解析设备连接所述上位机。

3.根据权利要求2所述的车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，还包括片选电路，所述片选电路连接在所述处理器和所述输入信号采集模块之间。

4.根据权利要求2所述的车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，所述输出模块包括模拟信号输出模块、数字信号输出模块以及PWM信号输出模块；所述待测车载ECU的信号输入接口包括模拟信号接口、数字信号接口以及PWM信号输入接口；

所述模拟信号输出模块用于连接所述待测车载ECU的模拟信号接口；

所述数字信号输出模块用于连接所述待测车载ECU的数字信号接口；

所述PWM信号输出模块用于连接所述待测车载ECU的PWM信号输入接口。

5.根据权利要求2所述的车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，所述输入信号采集模块包括开关量采集模块、AD采集模块以及PWM信号采集模块；所述待测车载ECU的信号输出接口包括开关量输出接口、AD输出接口以及PWM信号输出接口；

所述开关量采集模块用于连接所述待测车载ECU的开关量输出接口；

所述AD采集模块用于连接所述待测车载ECU的AD输出接口；

所述PWM信号采集模块用于连接所述待测车载ECU的PWM信号输出接口。

6.根据权利要求2所述的车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，所述总线解析设备设置有USB接口和CAN总线接口；

所述总线解析设备的USB接口连接所述上位机，所述总线解析设备的CAN总线接口分别连接所述CAN通信模块和各个所述待测车载ECU。

7.根据权利要求1至3任一项所述的车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，所述上位机还用于在依据所述测试信号和所述输出信号判定测试误差超出设定范围时进行告警。

8.根据权利要求2或3所述的车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，所述CAN通信模块包括高速CAN通信模块和低速CAN通信模块。

9.根据权利要求2或3所述的车载ECU的自动化测试装置，其特征在于，所述负载测试平台还包括LIN通信模块，用于连接所述待测车载ECU的LIN接口。

Images