CN109375613A - 一种车载总线便携式自动化测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车载总线便携式自动化测试系统，包括控制板、以及测试设备，所述测试设备为多种，所述控制板通过接口与测试设备连接，所述测试设备通过通讯总线连接工控机；所述控制板为车载总线仿真板卡，用于对测试设备进行汇总；所述控制板通过测试线路连接被测ECU,所述ECU引出五根线束连接控制板，五根线束分别为CANH、CANL、KL31、KL30、KL15。本发明所述的车载总线便携式自动化测试系统载覆盖度广，可实现单元级CAN总线通信测试、单元级网络管理测试、单元级BootLoader测试、单元级网关路由测试、单元级LIN总线通信测试、实车级CAN总线通信测试。
Description
技术领域
本发明属于车载总线测试技术领域，尤其是涉及一种车载总线便携式自动化测试系统。
背景技术
目前，车载总线自动化测试主要有以下方式：(1)采用机柜集成式车载总线自动化测试设备。虽然能够很好地完成车载总线自动化测试，但成本太高，且设备体积过于庞大，无法便于随身携带。(2)采用Vector工具链测试。但需要人工手动搭建测试环境，连接混乱且复杂，搭建环境缺乏一致性，存在环境偏差造成的测试误差的情况。(3)采用手动测试。在(2)中描述的缺点基础上，还存在所有测试与评价步骤需要人工操作，人工评判，效率低，而且由于整个过程是人工干预，在一致性可重复性上存在很大弊端。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车载总线便携式自动化测试系统，以解决现有的故障注入设备便携效率低、操作不方便及缺乏一致性的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车载总线便携式自动化测试系统，包括控制板、以及测试设备，所述测试设备为多种，所述控制板通过接口与测试设备连接，所述测试设备通过通讯总线连接工控机；
所述控制板为车载总线仿真板卡，用于对测试设备进行汇总；
所述控制板通过测试线路连接被测ECU,所述ECU引出五根线束连接控制板，五根线束分别为CANH、CANL、KL31、KL30、KL15。
进一步的，所述控制板包括MCU，所述MCU的型号为飞思卡尔MC9S12XS。
进一步的，所述测试设备包括总线数据记录仪，所述总线数据记录仪的型号为VN1640A，所述总线数据记录仪用于检测ECU的CAN/LIN总线数据；
所述总线数据记录仪包括四路CAN总线Channel，通过四个DB9接线端子引出，每个DB9的pin2与pin7线束都连接控制板的接线端子上。
进一步的，所述测试设备还包括程控电源，所述程控电源的型号为VH1150,所述程控电源用于模拟被测电控模块所需的电源状态仿真；
程控电源共引出3根线束，分别为KL31、KL30、KL15，将这三根线束引入控制板的接线端子上。
进一步的，所述测试设备还包括总线干扰仪，所述总线干扰仪的型号为VH6501，所述总线干扰仪用于对CAN总线进行总线干扰；
总线干扰仪引出2根线束，通过DB9接线端子引出，PIN2与PIN7分别连接控制板的接线端子上。
进一步的，所述测试设备还包括总线示波器，所述总线示波器的型号为PicoScope5444B，所述总线示波器用于对CAN/LIN总线进行物理波形检测与采集；
总线示波器包括四个示波器探头以及一组同步触发线，四个所述示波器探头分别连接控制板的接线端子上。
相对于现有技术，本发明所述的车载总线便携式自动化测试系统具有以下优势：
(1)本发明所述的车载总线便携式自动化测试系统载覆盖度广，可实现单元级CAN总线通信测试、单元级网络管理测试、单元级BootLoader测试、单元级网关路由测试、单元级LIN总线通信测试、实车级CAN总线通信测试。
(2)本发明所述的车载总线便携式自动化测试系统可将被测汽车电控单元接入到自动搭建的测试设备之间，通过本系统实现车载总线测试环境的自动搭建，效率高，一致性强，而且可覆盖多种车载总线测试类型与测试场景。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的车载总线便携式自动化测试系统原理示意图；
图2为本发明实施例所述的微控制器的电路图；
图3为本发明实施例所述的控制板接线端子电路图；
图4为本发明实施例所述的继电器配置电路图；
图5为本发明实施例所述的继电器驱动电路图。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1，图2所示，一种车载总线便携式自动化测试系统，包括控制板、以及测试设备，所述测试设备为多种，所述控制板通过接口与测试设备连接，所述测试设备通过通讯总线连接工控机；
所述控制板为车载总线仿真板卡，用于对测试设备进行汇总；所述控制板通过测试线路连接被测ECU，所述ECU引出五根线束连接控制板，五根线束分别为CANH、CANL、KL31、KL30、KL15，对应控制板的接线端子的针脚为P11-7(T_CASEH)、P11-6(T_CASEL)、P12-3(T_BGND)/、P14-10(T_12V-in)以及设备VH1150上的接线端子的KL15针脚上；
被测ECU、VH6501中DB9、VN1640A中四路DB9、VH1150中KL30/KL31/KL15三个接插件、PicoScope5444B的四个探头均接入至车载总线环境仿真板卡，进行设备资源汇总。通过车载总线环境仿真板卡的搭建测试环境的功能，实现被测电控单元的CAN/LIN总线与VN1640A总线监控设备进行映射，以实现对总线数据监控；被测电控单元的CAN/LIN总线与PicoScope5444B的物理波形检测探头进行映射，以实现对总线物理波形的抓取；被测电控单元的CAN总线与VH6501进行映射，以实现对CAN总线各bit进行显隐性干扰；被测电控单元的电源线与VH1150映射，实现电源控制与地偏移电路配置。
车载总线环境仿真板卡采用飞思卡尔MC9S12XS微控制器，用C语言编写其控制程序。本板卡可支持ISO11898协议进行控制。基于ISO14229诊断协议中诊断流控帧报文的交互方式，开发了单帧、多帧、流控帧等多种交互模式，并定义了板卡自诊断协议，实现对板卡的执行状态、继电器响应时间、自身故障状态通过诊断协议进行反馈交互。
所述测试设备包括总线数据记录仪，所述总线数据记录仪的型号为VN1640A，所述总线数据记录仪用于检测ECU的CAN/LIN总线数据；
如图1，图3所示，所述总线数据记录仪包括四路CAN总线Channel，通过四个DB9接线端子引出，每个DB9的pin2与pin7线束都连接控制板的接线端子上。对应控制板的接线端子的针脚与VN1640A的端子映射关系为：
1)P13-10(PR_CAN1_H)映射VN1640A(Channel1-CANH)；
2)P13-9(PR_CAN1_L)映射VN1640A(Channel1-CANL)；
3)P13-8(PR_CAN2_H)映射VN1640A(Channel2-CANH)；
4)P13-7(PR_CAN2_L)映射VN1640A(Channel2-CANL)；
5)P13-6(PR_CAN3_H)映射VN1640A(Channel3-CANH)；
6)P13-5(PR_CAN3_L)映射VN1640A(Channel3-CANL)；
7)P13-4(PR_CAN4_H)映射VN1640A(Channel4-CANH)；
8)P13-3(PR_CAN4_L)映射VN1640A(Channel4-CANL)。
所述测试设备还包括程控电源，所述程控电源的型号为VH1150,所述程控电源用于模拟被测电控模块所需的电源状态仿真；
程控电源共引出3根线束，分别为KL31、KL30、KL15，将这三根线束引入控制板的接线端子上。对应控制板的接线端子的针脚为P12-5(T_BGND)、P14-9(T_12V-in)以及被测ECU的KL15硬线上。
所述测试设备还包括总线干扰仪，所述总线干扰仪的型号为VH6501，所述总线干扰仪用于对CAN总线进行总线干扰；
总线干扰仪引出2根线束，通过DB9接线端子引出，PIN2与PIN7分别连接控制板的接线端子上。对应控制板的接线端字的针脚为P11-5(T_CASEH)、P11-4(T_CASEL)。
所述测试设备还包括总线示波器，所述总线示波器的型号为PicoScope5444B，所述总线示波器用于对CAN/LIN总线进行物理波形检测与采集；
总线示波器包括四个示波器探头以及一组同步触发线，四个所述示波器探头分别连接控制板的接线端子上。对应控制板的接线端子的针脚为P12-10(T_OSC1)、P12-9(T_OSC2)、P12-7(T_OSC3)、P12-6(T_OSC4)，一组同步触发线直连至VN1640设备的同步触发线接口处。
板卡支持的电路配置环境如下：
1、终端电阻注入：支持两个分布式120欧姆电阻电路的配置，并支持100nF接地电容的电路配置；
2、CAN总线故障注入：CANH短接B+、CANH短接GND、CANL短接B+、CANL短接GND、CANH与CANL短接故障注入配置；
3、电容负载注入：最大接地4.7nF电容负载接入、最小接地3.3nF电容负载接入；
通过基于ISO11898协议的通信控制，实现对上述任一电路配置环境程序控制。报文由8byte组成，其中每个继电器由一个bit设置寄存器状态。
如图4，图5所示，控制板继电器电路如下：
1、终端电阻功能继电器组，该部分用于为系统最大支持的5路CAN总线配置分布式终端电阻。其中，分布式终端由两个120欧姆电阻组成，均由继电器控制是否接入或断开，故每路CAN总线由两个继电器各控制120欧姆电阻是否接入或断开。其对应关系如下：
1)Relay42：PR_CAN1_H(PIN3)/PR_CAN1_L(PIN6)对应CAN1的第一个120欧姆电阻；
2)Relay43：PR_CAN1_H(PIN3)/PR_CAN1_L(PIN6)对应CAN1的第二个120欧姆电阻；
3)Relay33：PR_CAN2_H(PIN3)/PR_CAN2_L(PIN6)对应CAN2的第一个120欧姆电阻；
4)Relay44：PR_CAN2_H(PIN3)/PR_CAN2_L(PIN6)对应CAN2的第二个120欧姆电阻；
5)Relay36：PR_CAN3_H(PIN3)/PR_CAN3_L(PIN6)对应CAN3的第一个120欧姆电阻；
6)Relay45：PR_CAN3_H(PIN3)/PR_CAN3_L(PIN6)对应CAN3的第二个120欧姆电阻；
7)Relay37：PR_CAN4_H(PIN3)/PR_CAN4_L(PIN6)对应CAN4的第一个120欧姆电阻；
8)Relay46：PR_CAN4_H(PIN3)/PR_CAN4_L(PIN6)对应CAN4的第二个120欧姆电阻；
9)Relay38：PR_CAN5_H(PIN3)/PR_CAN5_L(PIN6)对应CAN5的第一个120欧姆电阻；
10)Relay47：PR_CAN5_H(PIN3)/PR_CAN5_L(PIN6)对应CAN5的第二个120欧姆电阻；
协议定义：
1、0x110报文：控制板卡发送自身ID+0x200的报文，并在数据场反馈当前继电器状态；
2、0x101报文：将继电器设置为1)常开状态；2)默认状态CAN线导通；3)默认上电状态(电源及CAN线导通)；
3、0x102报文：控制板卡同时上下电、CAN线通断；
4、0x103报文：设置全部继电器为默认断开状态；
5、0x104报文：控制板卡有继电器作动后，是否需要即时反馈报文，1)配置为需要(Byte0＝0x00)2)配置为不需要(Byte0＝0x01)；控制盒默认配置为需要，断电再上电后为默认配置。
并设计开发了三种位的说逻辑：
超时位：继电器被控状态与控制报文设定不相符超过40ms时，超时位置1；
互斥位：当设置报文出现互斥错误时，互斥位置1，互斥错误发生同时反馈超时错误；
反馈时间位：单位为ms，代表板卡接收到0x100使能报文至反馈报文发送持续时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种车载总线便携式自动化测试系统，其特征在于：包括控制板、以及测试设备，所述测试设备为多种，所述控制板通过接口与测试设备连接，所述测试设备通过通讯总线连接工控机；
所述控制板为车载总线仿真板卡，用于对测试设备进行汇总；
所述控制板通过测试线路连接被测ECU,所述ECU引出五根线束连接控制板，五根线束分别为CANH、CANL、KL31、KL30、KL15。
2.根据权利要求1所述的车载总线便携式自动化测试系统，其特征在于：所述控制板包括MCU，所述MCU的型号为飞思卡尔MC9S12XS。
3.根据权利要求2所述的车载总线便携式自动化测试系统，其特征在于：所述测试设备包括总线数据记录仪，所述总线数据记录仪的型号为VN1640A，所述总线数据记录仪用于检测ECU的CAN/LIN总线数据；
所述总线数据记录仪包括四路CAN总线Channel，通过四个DB9接线端子引出，每个DB9的pin2与pin7线束都连接控制板的接线端子上。
4.根据权利要求2所述的车载总线便携式自动化测试系统，其特征在于：所述测试设备还包括程控电源，所述程控电源的型号为VH1150,所述程控电源用于模拟被测电控模块所需的电源状态仿真；
程控电源共引出3根线束，分别为KL31、KL30、KL15，将这三根线束引入控制板的接线端子上。
5.根据权利要求2所述的车载总线便携式自动化测试系统，其特征在于：所述测试设备还包括总线干扰仪，所述总线干扰仪的型号为VH6501，所述总线干扰仪用于对CAN总线进行总线干扰；
总线干扰仪引出2根线束，通过DB9接线端子引出，PIN2与PIN7分别连接控制板的接线端子上。
6.根据权利要求2所述的车载总线便携式自动化测试系统，其特征在于：所述测试设备还包括总线示波器，所述总线示波器的型号为PicoScope5444B，所述总线示波器用于对CAN/LIN总线进行物理波形检测与采集；
总线示波器包括四个示波器探头以及一组同步触发线，四个所述示波器探头分别连接控制板的接线端子上。
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