CN109696900A - 一种测试汽车控制器局域网络报文发送周期的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测试汽车控制器局域网络CAN报文发送周期的系统和方法，所述系统包括：硬件在环单元，其用于采集整车控制器的信号并模拟汽车的运行状态，以及将模拟运行中生成的CAN报文发送至上位机；整车控制器，其用于为硬件在环单元提供控制汽车运行的信号，以使硬件在环单元模拟汽车的运行状态；上位机，其用于接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析。本发明通过在上位机中编写控制程序脚本，结合硬件在环单元实现了对整车控制器CAN报文发送周期的自动测试，提高了工作效率，节约了资源，而且可信度高。

Description

一种测试汽车控制器局域网络报文发送周期的系统和方法
技术领域
本发明涉及汽车测量技术领域，并且更具体地，涉及一种测试汽车控制器局域网络报文发送周期的系统和方法。
背景技术
随着社会发展，出于对现代汽车安全性、舒适性、及低成本的要求，汽车上各种电子控制单元数量不断增加。为提高电子控制单元间通讯可靠性和降低线束成本，控制器局域网络(Controller Area Net，CAN)总线技术应运而生。截止目前为止，CAN总线现已成为应用最为广泛的总线之一。
在实际应用中，CAN报文的发送周期如果出现大的偏差，可能会造成电子控制单元之间的通讯故障，尤其对于整车控制器而言，CAN报文的发送周期偏差，可能会造成执行器的响应偏差，影响车辆正常运行，造成不安全隐患。
现阶段对整车控制器CAN报文发送周期的测试主要流程是，先录取在固定时间间隔的CAN报文，而后，人工进行观察分析。但是这种依靠人工观察分析CAN报文发送周期的方法工作效率低，人力物力资源浪费严重，而且可信度不高。
发明内容
为了解决背景技术存在的对整车控制器CAN报文发送周期进行测试并进行人工分析效率低，可信度不高的技术问题，本发明提供一种测试汽车控制器局域网络CAN报文发送周期的系统，所述系统包括：
硬件在环单元，其用于采集整车控制器的信号并模拟汽车的运行状态，以及将模拟运行中生成的CAN报文发送至上位机。
整车控制器，其用于为硬件在环单元提供控制汽车运行的信号，以使硬件在环单元模拟汽车的运行状态。
整车控制器是整个汽车的核心部件，用于采集加速踏板、制动踏板信号及其他部件的信号并做出相应判断后，控制下层各部件的控制器的动作，驱动汽车正常运行。
上位机，其用于接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析，其中，所述控制程序脚本包括：
记录硬件在环单元在固定时间间隔内的所有CAN报文；
从记录的CAN报文中提取整车控制器不同ID的CAN报文的发送周期t分别组成一个数据序列，所述数据序列的数量与ID的数量相同，其中所述ID是上位机记录的CAN报文的名字；
以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E，如果E的数值在T的误差允许范围内，则该报文发送周期t正常，如果不在误差允许范围内，则记录该报文发送周期，其中，误差允许范围是可以由工作人员根据现场测试的实际需求进行设定的；
每个数据序列检查完毕后，将不合格的CAN报文发送周期值所占比例统计出来，以供分析。
进一步地，所述硬件在环单元包括汽车仿真模型和处理器，其中，汽车仿真模型是建立的能通过处理器进行控制的汽车的数学模型，处理器用于接收整车控制器的信号以运行汽车仿真模型来模拟汽车的运行状态。
进一步地，上位机记录硬件在环单元CAN报文的固定时间间隔由测试人员根据测试需求进行确定。
进一步地，上位机计算每个CAN报文发送周期t的误差E的公式为：
进一步地，所述硬件在环单元通过电线与整车控制器连接，通过以太网与上位机进行连接。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种测试汽车控制器局域网络CAN报文发送周期的方法，所述方法包括：
硬件在环单元采集整车控制器的信号并模拟汽车的运行状态，以及将模拟运行中生成的CAN报文发送至上位机；
上位机接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析，其中：
上位机记录硬件在环单元在固定时间间隔内发送的所有CAN报文；
上位机从记录的CAN报文中提取整车控制器不同ID的CAN报文的发送周期t分别组成一个数据序列，所述数据序列的数量与ID的数量相同，其中所述ID是上位机记录的CAN报文的名字；
上位机以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E，如果E的数值在T的误差允许范围内，则该报文发送周期t正常，如果不在误差允许范围内，则记录该报文发送周期；
上位机将每个数据序列检查完毕后，将每个数据序列中不合格的CAN报文发送周期值所占比例统计出来，以供分析。
进一步地，上位机接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析是通过编写的Python脚本实现的。
进一步地，上位机以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E为：
通过本发明所提供的技术方案，通过上位机中编写的控制程序脚本，结合硬件在环单元实现了对整车控制器CAN报文发送周期的自动测试，提高了工作效率，节约了资源，而且可信度高。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1是本发明具体实施方式的测试汽车控制器局域网络报文发送周期的系统的结构图；
图2是本发明具体实施方式的上位机中编写的控制程序脚本的运行流程图；
图3是本发明具体实施方式的测试汽车控制器网络报文发送周期的方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1是本发明具体实施方式的测试汽车控制器局域网络报文发送周期的系统的结构图。如图1所示，本实施方式所述的测试汽车控制器局域网络CAN报文发送周期的系统100包括：
硬件在环单元101，其用于采集整车控制器的信号并模拟汽车的运行状态，以及将模拟运行中生成的CAN报文发送至上位机。
优选地，所述硬件在环单元101包括汽车仿真模型111和处理器112，其中，汽车仿真模型111是建立的能通过处理器112进行控制的汽车的数学模型，处理器112用于接收整车控制器102的信号以运行汽车仿真模型111来模拟汽车的运行状态。
整车控制器102，其用于为硬件在环单元101提供控制汽车运行的信号，以使硬件在环单元101模拟汽车的运行状态。
整车控制器是整个汽车的核心部件，用于采集加速踏板、制动踏板信号及其他部件的信号并做出相应判断后，控制下层各部件的控制器的动作，驱动汽车正常运行。
上位机103，其用于接收硬件在环单元101发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析。
图2是本发明具体实施方式的上位机中编写的控制程序脚本的运行流程图。如图2所示，所述控制程序脚本200的运行从步骤201开始。
在步骤201，记录硬件在环单元在固定时间间隔内的所有CAN报文；
在步骤202，从记录的CAN报文中提取整车控制器不同ID的CAN报文的发送周期t分别组成一个数据序列，所述数据序列的数量与ID的数量相同，其中所述ID是上位机记录的CAN报文的名字；
在步骤203，以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E，如果E的数值在T的误差允许范围内，则该报文发送周期t正常，如果不在误差允许范围内，则记录该报文发送周期；
在步骤204，每个数据序列检查完毕后，将不合格的CAN报文发送周期值所占比例统计出来，以供分析。
进一步地，上位机记录硬件在环单元CAN报文的固定时间间隔由测试人员根据测试需求进行确定。
进一步地，上位机计算每个CAN报文发送周期t的误差E的公式为：
进一步地，所述硬件在环单元101通过电线与整车控制器102连接，通过以太网与上位机103进行连接。
图3是本发明具体实施方式的测试汽车控制器网络报文发送周期的方法的流程图。如图3所示，本发明所述的测试汽车控制器局域网络CAN报文发送周期的方法300从步骤301开始。
在步骤301，硬件在环单元采集整车控制器的信号并模拟汽车的运行状态，以及将模拟运行中生成的CAN报文发送至上位机；
在步骤302，上位机接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析，其中所述根据编写的控制程序脚本对所述CAN报文进行分析包括：
上位机记录硬件在环单元在固定时间间隔内发送的所有CAN报文；
上位机从记录的CAN报文中提取整车控制器不同ID的CAN报文的发送周期t分别组成一个数据序列，所述数据序列的数量与ID的数量相同，其中所述ID是上位机记录的CAN报文的名字；
上位机以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E，如果E的数值在T的误差允许范围内，则该报文发送周期t正常，如果不在误差允许范围内，则记录该报文发送周期；
上位机将每个数据序列检查完毕后，将每个数据序列中不合格的CAN报文发送周期值所占比例统计出来，以供分析。
进一步地，上位机接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析是通过编写的Python脚本实现的。
进一步地，上位机以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E为：
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该【装置、组件等】”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (8)

1.一种测试汽车控制器局域网络CAN报文发送周期的系统，其特征在于，所述系统包括：
硬件在环单元，其用于采集整车控制器的信号并模拟汽车的运行状态，以及将模拟运行中生成的CAN报文发送至上位机；
整车控制器，其用于为硬件在环单元提供控制汽车运行的信号，以使硬件在环单元模拟汽车的运行状态；
上位机，其用于接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析，其中，所述控制程序脚本包括：
记录硬件在环单元在固定时间间隔内的所有CAN报文；
从记录的CAN报文中提取整车控制器不同ID的CAN报文的发送周期t分别组成一个数据序列，所述数据序列的数量与ID的数量相同，其中所述ID是上位机记录的CAN报文的名字；
以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E，如果E的数值在T的误差允许范围内，则该报文发送周期t正常，如果不在误差允许范围内，则记录该报文发送周期；
每个数据序列检查完毕后，将不合格的CAN报文发送周期值所占比例统计出来，以供分析。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述硬件在环单元包括汽车仿真模型和处理器，其中，汽车仿真模型是建立的能通过处理器进行控制的汽车的数学模型，处理器用于接收整车控制器的信号以运行汽车仿真模型来模拟汽车的运行状态。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，上位机记录硬件在环单元CAN报文的固定时间间隔由测试人员根据测试需求进行确定。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，上位机计算每个CAN 报文发送周期t的误差E的公式为：
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述硬件在环单元通过电线与整车控制器连接，通过以太网与上位机进行连接。
6.一种测试汽车控制器局域网络CAN报文发送周期的方法，其特征在于，所述方法包括：
硬件在环单元采集整车控制器的信号并模拟汽车的运行状态，以及将模拟运行中生成的CAN报文发送至上位机；
上位机接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析，其中：
上位机记录硬件在环单元在固定时间间隔内发送的所有CAN报文；
上位机从记录的CAN报文中提取整车控制器不同ID的CAN报文的发送周期t分别组成一个数据序列，所述数据序列的数量与ID的数量相同，其中所述ID是上位机记录的CAN报文的名字；
上位机以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E，如果E的数值在T的误差允许范围内，则该报文发送周期t正常，如果不在误差允许范围内，则记录该报文发送周期；
上位机将每个数据序列检查完毕后，将每个数据序列中不合格的CAN报文发送周期值所占比例统计出来，以供分析。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，上位机接收硬件在环单元发送的CAN报文，并根据编写的控制程序脚本，对所述CAN报文进行分析是通过编写的Python脚本实现的。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，上位机以整车控制器每个ID的CAN报文的标准发送周期T作为基准，计算每个ID对应的数据序列中的每个CAN报文发送周期t的误差E的公式为：
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