CN111510355A - 一种整车can通信的自动序列测试系统及方法 - Google Patents

一种整车can通信的自动序列测试系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种整车CAN通信的自动序列测试系统及方法，其中，系统包括数据采集设备、Android客户端、序列生成软件。数据采集设备与车辆OBD接口连接，用于采集实时CAN通讯报文，并将CAN通讯报文无线发送给Android客户端；序列生成软件为用户提供编写测试序列的环境，并实现测试序列的语法和逻辑的检测，导出测试序列文本用于Android客户端读取测试；Android客户端从数据采集设备接收并解析CAN通讯报文，以及从序列生成软件读取测试序列文本，从而实现报文数据的自动测试。用于解决现有CAN测试系统价格昂贵且操作复杂，不利于后期维护和功能修改，设备庞大仅能面向静止车辆进行测试的诸多问题。

Description

一种整车CAN通信的自动序列测试系统及方法
技术领域
本发明属于测试技术领域，尤其涉及一种整车CAN通信的自动序列测试系统及方法。
背景技术
CAN总线通信测试是车企整车下线调试中的重要环节，为了确保CAN通讯正常，以及整车各ECU(Electronic Control Unit)控制逻辑符合要求，需要对通信报文进行采集和测试。测试内容主要为检测信号状态的正确性和报文发送时序逻辑的正确性。
目前汽车通信及相关行业内，主流的CAN总线报文分析工具功能成熟、专业性强，但价格昂贵且操作复杂，不便于整车下线的批量检测使用。部分定制化整车下线测试工具可以根据用户的需求编写测试逻辑，实现一键检测功能，但定制化的系统不利于后期维护和功能修改，伴随二次收费的可能。同时传统的测试集成设备庞大，设备不便于随时移动，只能面向静止车辆进行检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种整车CAN通信的自动序列测试系统及方法，可覆盖动态、静态各种工况测试。通过Android端测试软件低价取代昂贵的测试产品，同时采用自动测试序列，在序列生成软件中自由编制测试序列并导出文本，文本导入Android客户端实现自动测试，从而为测试工程师快速定位并解决问题提供有利条件。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种整车CAN通信的自动序列测试系统，所述系统包括数据采集设备、Android客户端、序列生成软件；
其中，所述数据采集设备与车辆OBD接口连接，用于采集实时CAN通讯报文，并将所述CAN通讯报文无线发送给Android客户端；
所述序列生成软件为用户提供编写测试序列的环境，导出测试序列文本用于所述Android客户端读取测试，并实现测试序列的语法和逻辑的检测；
所述Android客户端从所述数据采集设备接收并解析CAN通讯报文，以及从所述序列生成软件读取测试序列文本，从而实现报文数据的自动测试。
进一步地，所述数据采集设备与所述Android客户端无线连接。
进一步地，所述序列生成软件包括导入DBC模块、添加测试项模块、删除测试项模块、语法检测模块和导出序列模块；所述导入DBC模块用于导入用户目前所测试车辆的DBC文件；所述添加测试项模块和所述删除测试项模块用于编辑和修改测试序列项；所述语法检测模块为用户提示当前的测试语法的错误；所述导出序列模块用于将用户设定的测试内容编码成序列文本。
进一步地，所述Android客户端由输入模块、功能模块和输出模块组成；所述输入模块用于提供接口接收外部数据；所述功能模块用于读取外部数据，以及实现自动测试功能；所述输出模块包括人机交互界面，用于将测试结果输出并展示给用户。
本发明还公开一种整车CAN通信的自动序列测试方法，包括以下步骤：
数据采集设备通过车辆的OBD接口采集实时CAN通讯报文，并将所述CAN通讯报文无线发送给Android客户端；
序列生成软件为用户提供编写测试序列的环境，导出测试序列文本用于所述Android客户端读取测试，并实现测试序列的语法和逻辑的检测；
所述Android客户端从所述数据采集设备接收并解析CAN通讯报文，以及从所述序列生成软件读取测试序列文本，从而实现报文数据的自动测试。
本发明的有益效果是：
1、本申请实现对CAN通讯信息的快速观测和自动测试；
2、本申请基于Android客户端，相比于庞大的测试系统，移动式终端使用便捷，可随时对车辆在各种工况下进行测试；
3、本申请为用户提供序列生成软件，可自定义测试序列内容，相比于传统定制的测试系统，本系统灵活性、维护性、兼容性更高。
4、本申请的序列生成软件具有语法、逻辑检测功能，当用户测试序列编写错误，可以及时检测发现，减少在测试工作中不必要的错误，从而有效提高工作效率。
5、本申请中测试系统基于Android，通用性强，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整车CAN总线数据测试系统的结构框图；
图2为本发明的序列生成软件的软件框架图；
图3为本发明的序列测试流程图；
图4为序列生成软件的初始界面；
图5为循环等待并测试钥匙是否打到ON档位置的示例；
图6为测试系统Android客户端界面；
图7为测试项在客户端界面的显示示例。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，为本发明公开的一种整车CAN通信的自动序列测试系统，包括数据采集设备、Android客户端、序列生成软件。其中，数据采集设备与车辆OBD接口连接，用于采集实时CAN通讯报文，并将CAN数据无线发送给Android客户端；
序列生成软件为用户提供编写测试序列的环境，并实现测试序列的语法和逻辑的检测，导出测试序列文本用于Android客户端读取测试；
Android客户端从数据采集设备接收并解析CAN通讯报文，以及从序列生成软件读取测试序列文本，从而实现报文数据的自动测试。
测试序列文本是将需要执行的测试以设计好的格式保存的文本，包括一系列对报文信号运算和判断要求的组合集。序列的编制是基于DBC数据库文件的，从DBC中选择需要测试的报文及信号，并依次为各测试项选择运算条件以及增加判定逻辑等。为了避免测试文本的编辑错误，分别检查各测试项的完整性和测试项之间的逻辑正确性，对于有误的语句提示修改，直到修改正确才可以生成序列文本。
序列生成软件应用在PC机上，基于JAVA语言设计实现，软件框架如图2所示。
软件设计了包含五个功能键的工具栏，功能键分别是导入DBC、添加测试项、删除测试项、语法检测和导出序列。导入DBC用于导入用户目前所测试车辆的DBC文件；添加、删除测试项用于编辑和修改测试序列项；语法检测为用户提示当前的测试语法的错误，导出序列用于将用户设定的测试内容编码成序列文本。同时，考虑到序列编辑的灵活性，每个测试项依次由测试指令、测试对象、运算符、运算数、测试延时，备注信息各元素组成，序列生成软件将用户组合好的测试序列以特定格式导出为文本，Android客户端根据相应的格式规则读取序列文本，从而快速解析测试内容实现自动测试。
Android客户端由输入模块、功能模块和输出模块组成。输入模块负责提供接口接收外部数据，例如接收网络通信数据和导入的文件数据；功能模块负责读取外部数据，以及实现自动测试功能；输出模块包括人机交互界面，用于将测试结果输出并展示给用户。
自动序列测试基于实时报文解析数据和测试序列集完成，Android客户端读取测试序列指令，并前往输出数据集中查询相应的信号状态，从而判断测试是否通过。由于测试语句中判断或循环逻辑是由多条语句及判断分支组成的，为了便于测试过程中定位测试项，设计了序列测试算法，流程如图3所示。
首先Android客户端读取导入的测试序列文本，将测试序列文本转化为便于程序读取的测试序列集。测试序列集处理完后，根据不同的指令类型进入不同的测试逻辑。在各测试项后分别添加判断和循环逻辑标记数，即每个测试项距离逻辑结束的倒计数，这样便于在测试过程中，测试逻辑已满足条件时，可以准确地定位到逻辑外的语句，不需要进行逻辑内剩下的测试语句。当达到结束逻辑的条件后根据标记数跳出当前逻辑，再进入下一轮的测试，直到测试结束。
本发明公开的整车CAN通信的自动序列测试方法，包括以下步骤：
数据采集设备通过车辆的OBD接口采集实时CAN通讯报文，并将CAN通讯报文无线发送给Android客户端；
序列生成软件为用户提供编写测试序列的环境，导入用户目前所测试车辆的DBC文件，编辑和修改测试序列项，对测试序列项进行语法检测，将用户设定的测试内容编码成测试序列文本，导出测试序列文本用于Android客户端读取测试；
Android客户端从数据采集设备接收并解析CAN通讯报文，从序列生成软件读取测试序列文本，将测试序列文本转化为便于程序读取的测试序列集，根据不同的指令类型进入不同的测试逻辑，直到测试结束，从而实现报文数据的自动测试。
下面以某次与实车通信测试实验为例具体阐述本发明的实施方式。测试内容
以整车的上电逻辑为例验证测试功能，表1是系统对上电过程的测试内容：
表1上电过程的测试内容
步骤 检测内容
1 钥匙档位到ON档
2 VCU请求BMS继电器闭合
3 BMS反馈闭合
4 钥匙档位到START档
5 VCU请求辅回路上电
6 PDU反馈辅回路预充完成
7 VCU请求主回路预充继电器闭合
8 PDU反馈主回路预充继电器闭合
9 VCU请求主回路主正继电器闭合
10 PDU反馈主回路主正继电器闭合
11 PDU反馈主回路预充完成
2.序列生成
基于Java编写的序列生成软件的初始界面如图4所示。导入对应的DBC文件，再添加测试项，并填写相应的测试信息，图5是循环等待并测试钥匙是否打到ON档位置的示例。序列填写完后，检查序列的信息和逻辑是否完整无误。最后生成导出序列文本，将文本传到Android终端上，导入测试系统客户端。
3.自动序列测试
测试系统Android客户端界面如图6所示。系统开启后，客户端可以接收到数据采集设备发送的实时CAN数据报文。客户端导入DBC文件和序列文本，点击“开始测试”对CAN通信逻辑进行测试。对于通过的测试项会显示在客户端界面上，如图7所示。
由其它CAN通信监控设备(CANoe)采集的实时报文变化曲线可以看出，本系统的测试结果时间戳与实际报文变化时间点一致(忽略1秒左右的网络延时)，说明本系统的测试算法可靠，具有实际应用能力。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种整车CAN通信的自动序列测试系统，其特征在于：包括数据采集设备、Android客户端、序列生成软件；
其中，所述数据采集设备与车辆OBD接口连接，用于采集实时CAN通讯报文，并将所述CAN通讯报文无线发送给Android客户端；
所述序列生成软件为用户提供编写测试序列的环境，导出测试序列文本用于所述Android客户端读取测试，并实现测试序列的语法和逻辑的检测；
所述Android客户端从所述数据采集设备接收并解析CAN通讯报文，以及从所述序列生成软件读取测试序列文本，从而实现报文数据的自动测试。
2.根据权利要求1所述的一种整车CAN通信的自动序列测试系统，其特征在于：所述数据采集设备与所述Android客户端无线连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种整车CAN通信的自动序列测试系统，其特征在于：所述序列生成软件包括导入DBC模块、添加测试项模块、删除测试项模块、语法检测模块和导出序列模块；所述导入DBC模块用于导入用户目前所测试车辆的DBC文件；所述添加测试项模块和所述删除测试项模块用于编辑和修改测试序列项；所述语法检测模块为用户提示当前的测试语法的错误；所述导出序列模块用于将用户设定的测试内容编码成序列文本。
4.根据权利要求1或2所述的一种整车CAN通信的自动序列测试系统，其特征在于：所述Android客户端读取导入的测试序列文本，将测试序列文本转化为便于程序读取的测试序列集；测试序列集处理完后，根据不同的指令类型进入不同的测试逻辑；在各测试项后分别添加判断和循环逻辑标记数，即每个测试项距离逻辑结束的倒计数；当达到结束逻辑的条件后根据标记数跳出当前逻辑，再进入下一轮的测试，直到测试结束。
5.根据权利要求4所述的一种整车CAN通信的自动序列测试系统，其特征在于：所述Android客户端由输入模块、功能模块和输出模块组成；所述输入模块用于提供接口接收外部数据；所述功能模块用于读取外部数据，以及实现自动测试功能；所述输出模块包括人机交互界面，用于将测试结果输出并展示给用户。
6.一种整车CAN通信的自动序列测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
数据采集设备通过车辆的OBD接口采集实时CAN通讯报文，并将所述CAN通讯报文无线发送给Android客户端；
序列生成软件为用户提供编写测试序列的环境，导出测试序列文本用于所述Android客户端读取测试，并实现测试序列的语法和逻辑的检测；
所述Android客户端从所述数据采集设备接收并解析CAN通讯报文，以及从所述序列生成软件读取测试序列文本，从而实现报文数据的自动测试。
7.根据权利要求6所述的一种整车CAN通信的自动序列测试方法，其特征在于：所述数据采集设备与所述Android客户端无线连接。
8.根据权利要求6或7所述的一种整车CAN通信的自动序列测试方法，其特征在于：所述序列生成软件导入用户目前所测试车辆的DBC文件，编辑和修改测试序列项，为用户提示当前的测试语法的错误，并将用户设定的测试内容编码成序列文本。
9.根据权利要求6或7所述的一种整车CAN通信的自动序列测试方法，其特征在于：所述Android客户端读取导入的所述测试序列文本，将测试序列文本转化为便于程序读取的测试序列集；测试序列集处理完后，根据不同的指令类型进入不同的测试逻辑；在各测试项后分别添加判断和循环逻辑标记数，即每个测试项距离逻辑结束的倒计数；当达到结束逻辑的条件后根据标记数跳出当前逻辑，再进入下一轮的测试，直到测试结束。
10.根据权利要求9所述的一种整车CAN通信的自动序列测试方法，其特征在于：所述Android客户端通过人机交互界面将测试结果输出并展示给用户。
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