CN112486054A - 一种控制信号通断的装置及方法 - Google Patents

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CN112486054A CN202011178144.8A CN202011178144A CN112486054A CN 112486054 A CN112486054 A CN 112486054A CN 202011178144 A CN202011178144 A CN 202011178144A CN 112486054 A CN112486054 A CN 112486054A
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种控制信号通断的装置，包括控制端，分别与控制端电连接的测试端、电源端、通讯及监控端、交互端、报警端，其中测试端的输入端与设备端的输出端电连接，测试端的输出端与车机端的输入端电连接，通讯及监控端分别与车机端、远程端电连接，测试端由多个通断器组成，设备端由多种外接设备组成，每个通断器能通过多次信号通断，复现对应通道的故障，由远程端进行远程监控和汇总所有通道的故障测试日志。本发明可用于包括车机在内所有产品由于接口信号异常中断引起的低概率问题的复现、排查、分析过程，可同时对多路输入输出信号进行通断压力测试，节省人力，提高问题复现效率。

Description

一种控制信号通断的装置及方法
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种控制信号通断的装置及方法。
背景技术
车机(指汽车电子产品)集成的功能越来越多，导致输入输出车机的信号越来越多。输入的信号如摄像头视频信号(差分、同轴等方式)、USB信号、以太网信号、麦克风信号、车速信号、倒车信号、手刹信号、RF、电源等信号；输出信号如视频信号(差分、同轴等方式)、以太网信号、USB等信号。为测试这些输入输出信号在反复中断过程中，车机功能是否正常运行，通常采取的方法是人力拔插这些信号接口，模拟这些信号中断，特别是对于低概率问题，譬如拔插几万次才出现一次，进行人力拔插测试变得很不实际。
现有的人力拔插中断信号测试车机的方式，存在以下缺陷：
(1)无法同时中断2个(或多个)输入或输出信号，模拟故障场景单一；
(2)人力测试无法准确控制输入或输出信号的通断时间；
(3)车机输入输出信号多，人力测试强度大、效率低；
(4)无法远程监控。
针对这些问题，我们发明了一种控制信号通断的装置及方法。
发明内容
本发明的发明目的在于解决现有的人力拔插中断信号测试车机的方式，存在无法同时中断2个(或多个)输入或输出信号，模拟故障场景单一，人力测试无法准确控制输入或输出信号的通断时间，车机输入输出信号多，人力测试强度大、效率低，无法远程监控的问题。其具体解决方案如下：
一种控制信号通断的装置，包括控制端，分别与控制端电连接的测试端、电源端、通讯及监控端、交互端、报警端，其中测试端的输入端与设备端的输出端电连接，测试端的输出端与车机端的输入端电连接，通讯及监控端分别与车机端、远程端电连接，测试端由多个通断器组成，设备端由多种外接设备组成，每个通断器能通过多次信号通断，复现对应通道的故障，由远程端进行远程监控和汇总所有通道的故障测试日志。
进一步地，所述车机端为被测车机，所述交互端为人机交互界面，所述报警端为蜂鸣器。
进一步地，所述通讯及监控端包括：
第一通讯接口，用于与被测车机进行通讯；
第二通讯接口，用于与远程端进行通讯；
监控输入接口，与监控输入接口电连接的摄像头，用于对与被测车机进行监控。
进一步地，所述电源端包括：
第一直流电压模块，用于提供多个通断器的12V供电；
第二直流电压模块，用于提供多个通断器的5V供电；
第三直流电压模块，用于提供多个通断器的3.3V供电；
第四直流电压模块，用于提供多个通断器的1.8V供电。
进一步地，所述控制端为主控制器，包括CPU，分别与CPU电连接的MCU、DDR、存储器、视频解码模块、数字信号处理模块、以太网模块，数字信号处理模块的输出端与功放模块的输入端电连接，功放模块的输出端与所述蜂鸣器电连接，视频解码模块的输出端与监控输入接口电连接，以太网模块的输出端与第二通讯接口电连接，CPU分别与人机交互界面、第一通讯接口电连接，MCU分别与多个通断器、第一直流电压模块、第二直流电压模块、第三直流电压模块、第四直流电压模块电连接。
一种控制信号通断的方法，使用上述一种控制信号通断的装置，按照以下步骤执行：
步骤1，设置测试条件：
第一通道开关接通保持时间为Ton1，断开保持时间为Toff1；
第二通道开关接通保持时间为Ton2，断开保持时间为Toff2；
......
第n通道开关接通保持时间为TonN，断开保持时间为ToffN；
接通方式为单独接通或者预设某几个通道组合同时接通或者所有通道同时接通；
断开方式为单独断开或者预设某几个通道组合同时断开或者所有通道同时断开；
步骤2，设置故障特征：
按照步骤1中的测试条件，分别预设相应标准故障特征，并存储于存储器中，随时由CPU调用作为判断识别依据；
步骤3，执行测试：按照步骤1设置的测试条件运行装置执行各项测试；
步骤4，判断被测车机是否在规定时间内、规定条件下出现预设故障特征？如果否转步骤3；如果是则下一步；
步骤5，MCU控制相关通道停止运行，CPU保留对应通道当前状态信息，下载装置运行日志；
步骤6，CPU控制蜂鸣器输出异常提示音或者人机交互界面显示提示信息或者第二通讯接口上传日志到远程服务器中；
步骤7，循环执行步骤3至步骤6，直到各项测试结束。
进一步地，步骤1中所述开关接通保持时间和断开保持时间的长短视具体通道而不同。
进一步地，步骤2中所述故障特征，因通道和接通方式的不同而不同。
进一步地，步骤3中所述执行各项测试的过程中，对每一项测试均会重复多次进行，以便复现故障。
进一步地，步骤4中所述规定时间为步骤1中的设置时间，所述预设故障特征为步骤2中的预设标准故障特征。步骤4中判断被测车机出现预设故障特征的方法是：一方面通过摄像头照下被测车机显示屏上图像，另一方面通过第一通讯接口与车机通讯，获得当前车机的状态信息。
综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明解决了现有的人力拔插中断信号测试车机的方式，存在无法同时中断2个(或多个)输入或输出信号，模拟故障场景单一，人力测试无法准确控制输入或输出信号的通断时间，车机输入输出信号多，人力测试强度大、效率低，无法远程监控的问题。本发明具有以下优点：
1、可用于包括车机在内所有产品由于接口信号异常中断引起的低概率问题的复现、排查、分析过程；
2、可同时对多路输入输出信号进行通断压力测试，节省人力，提高问题复现效率；
4、能准确控制信号通和断的时间，方便高效模拟异常场景；
5、问题复现时可以及时中止测试并输出提示声，方便问题分析；
6、可远程在线监控，实现多台车机同时监控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种控制信号通断的装置的架构图；
图2为本发明一种控制信号通断的装置的方框图；
图3为本发明一种控制信号通断的装置的主控制器和电源模块的方框图；
图4为本发明一种控制信号通断的装置的实施例1的方框图；
图5为本发明一种控制信号通断的方法的步骤图。
附图标记说明：
100-控制端，101-主控制器，102-存储器，103-以太网模块，104-视频解码模块，105-功放模块，106-数字信号处理模块，200-测试端，201-通断器，300-车机端，301-被测车机，400-设备端，401-U盘或多媒体设备，402-供电设备，403-显示设备，404-摄像设备，405-网关设备，406-天线设备，407-车速发生器，408-倒车信号发生器，409-麦克风设备，411-USB信号输入接口，412-电源信号输入接口，413-差分信息输入接口，414-同轴信号输入接口，415-以太网信号输入接口，416-天线信号输入接口，417-车速信号输入接口，418-倒车信号输入接口，419-麦克风信号输入接口，431-USB信号输出接口，432-电源信号输出接口，433-差分信号输出接口，434-同轴信号输出接口，435-以太网信号输出接口，436-天线信号输出接口，437-车速信号输出接口，438-倒车信号输出接口，439-麦克风信号输出接口，500-电源端，501-电源模块，600-通讯及监控端，601-第一通讯接口，602-第二通讯接口，603-监控输入接口，604-摄像头，700-交互端，701-人机交互界面，800-报警端，801-蜂鸣器，900-远程端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
DDR全称是DDR SDRAM(即Double Data Rate SDRAM，双倍速率SDRAM)为内存。MCU(即MicroControllerUnit)中文为微控制单元，又称单片机。DC_DC为直流转直流的意思。EMMC(即Embedded Multi Media Card)是MMC协会订立、主要针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器。
实施例1：
如图1至图4所示，一种控制信号通断的装置，包括控制端100，分别与控制端100电连接的测试端200、电源端500、通讯及监控端600、交互端700、报警端800，其中测试端200的输入端与设备端400的输出端电连接，测试端200的输出端与车机端300的输入端电连接，通讯及监控端600分别与车机端300、远程端900电连接，测试端200由多个通断器201(比如第一通断器、第二通断器…第n通断器)组成，设备端400由多种外接设备(比如第一设备、第二设备…第n设备)组成，每个通断器201能通过多次信号通断，复现对应通道的故障，由远程端900进行远程监控和汇总所有通道的故障测试日志。(测试端200用于信号通断测试，电源端500用于提供控制端100、交互端700及测试端200的供电。每个通断器201构成一个信号通道，包括一组对应的输入接口、电子开关或者机械开关、输出接口，如图4所示，其中通断器1到通断器9为电子开关或者机械开关。)
进一步地，车机端300为被测车机301，交互端700为人机交互界面701，报警端800为蜂鸣器801。
进一步地，通讯及监控端600包括：
第一通讯接口601，用于与被测车机301进行通讯；
第二通讯接口602，用于与远程端900进行通讯；
监控输入接口603，与监控输入接口603电连接的摄像头604，用于对与被测车机301进行监控。
进一步地，电源端500包括：
第一直流电压模块(220V转12V)，用于提供多个通断器的12V供电；
第二直流电压模块(12V转5V)，用于提供多个通断器的5V供电；
第三直流电压模块(5V转3.3V)，用于提供多个通断器的3.3V供电；
第四直流电压模块(3.3V转1.8V)，用于提供多个通断器的1.8V供电。
进一步地，控制端100为主控制器101，包括CPU，分别与CPU电连接的MCU、DDR、存储器EMMC、视频解码模块104、数字信号处理模块106、以太网模块103，数字信号处理模块106的输出端与功放模块105的输入端电连接，功放模块105的输出端与蜂鸣器801电连接，视频解码模块104的输出端与监控输入接口603电连接，以太网模块103的输出端与第二通讯接口602电连接，CPU分别与人机交互界面701、第一通讯接口601电连接，MCU分别与多个通断器201(也就是通断器1至9)、第一直流电压模块、第二直流电压模块、第三直流电压模块、第四直流电压模块电连接。
优选地，通断器201为电子开关或者机械开关，CPU型号为DRA721AHGABCQ1，MCU型号为R7F7016213AFP，DDR型号为IS46TR16128C，存储器102(也就是EMMC)型号为MTFC4GMWDM-3M AIT，以太网模块103型号为TJA1101，视频解码模块104型号为DS90UB954，功放模块105型号为TDF8546，数字信号处理模块106型号为AK7738，特别说明：根据实际情况需要，这些电子器件也可使用其他的型号规格。另外可以用一个CPU来取代本方案中的CPU+MCU，同样能实现本方案的所有功能。
作为一种优选实施方式之一，本实施例1中的各个测试通道设置如下：
通道1依次连接顺序为U盘或多媒体设备401、USB信号输入接口411、通断器1、USB信号输出接口431、被测车机301；(多媒体设备比如为手机、IPAD、MP3播放器等)
通道2依次连接顺序为供电设备402、电源信号输入接口412、通断器2、电源信号输出接口432、被测车机301；
通道3依次连接顺序为显示设备403、差分信号输入接口413、通断器3、差分信号输出接口433、被测车机301；
通道4依次连接顺序为摄像设备404、同轴信号输入接口414、通断器4、同轴信号输出接口434、被测车机301；
通道5依次连接顺序为网关设备405、以太网信号输入接口415、通断器5、以太网信号输出接口434、被测车机301；
通道6依次连接顺序为天线设备406、天线信号输入接口416、通断器6、天线信号输出接口436、被测车机301；(天线设备包括收音、蓝牙、4G或5G天线)
通道7依次连接顺序为车速发生器407、车速信号输入接口417、通断器7、车速信号输出接口436、被测车机301；
通道8依次连接顺序为倒车信号发生器408、倒车信号输入接口418、通断器8、倒车信号输出接口438、被测车机301；
通道9依次连接顺序为麦克风设备409、麦克风信号输入接口419、通断器9、麦克风信号输出接口439、被测车机301；
实施例2：
如图5所示，一种控制信号通断的方法，使用实施例1中一种控制信号通断的装置，按照以下步骤执行：
步骤1，设置测试条件(即复现条件)：
第一通道开关(指电子开关或机械开关)接通保持时间为Ton1，断开保持时间为Toff1；
第二通道开关(指电子开关或机械开关)接通保持时间为Ton2，断开保持时间为Toff2；
......
第n通道开关(指电子开关或机械开关)接通保持时间为TonN，断开保持时间为ToffN；
接通方式为单独接通或者预设某几个通道组合同时接通或者所有通道同时接通；(接通方式是根据具体信号的不同、使用状态不同、出现故障概率不同而进行设置的。)
断开方式为单独断开或者预设某几个通道组合同时断开或者所有通道同时断开；(断开方式是根据具体信号的不同、使用状态不同、出现故障概率不同而进行设置的。)
步骤2，设置故障特征：
按照步骤1中的测试条件，分别预设相应标准故障特征，并存储于存储器102中，随时由CPU调用作为判断识别依据；
步骤3，执行测试：按照步骤1设置的测试条件运行装置执行各项测试；
步骤4，判断被测车机301是否在规定时间内、规定条件下出现预设故障特征？如果否转步骤3；如果是则下一步；
步骤5，MCU控制相关通道停止运行，CPU保留对应通道当前状态信息，下载装置运行日志；
步骤6，CPU控制蜂鸣器801输出异常提示音或者人机交互界面701显示提示信息或者第二通讯接口602上传日志到远程服务器(远程服务器设于远程端900中)中；
步骤7，循环执行步骤3至步骤6，直到各项测试结束。
进一步地，步骤1中开关接通保持时间和断开保持时间的长短视具体通道而不同。
进一步地，步骤2中故障特征，因通道和接通方式的不同而不同。
进一步地，步骤3中执行各项测试的过程中，对每一项测试均会重复多次进行，以便复现故障。
进一步地，步骤4中规定时间为步骤1中的设置时间，预设故障特征为步骤2中的预设标准故障特征。步骤4中判断被测车机出现预设故障特征的方法是：一方面通过摄像头604照下(根据具体情况的不同，可以进行拍摄照片，或者录像)被测车机301显示屏上图像，另一方面通过第一通讯接口601与车机(指被测车机301)通讯，获得当前车机的状态信息。
实施例3：
本实施例对通道1的控制信号通断的方法步骤如下：
步骤1，设置复现条件：
设置通断器1的接通保持时间为Ton1＝100ms(这个时间可以为每次相同，或者每次渐变)，断开保持时间Toff1＝100ms(这个时间可以为每次相同，或者每次渐变)；
步骤2，设置故障现象：
设置通道1中车机界面(指被测车机301显示屏)未在规定时间内切换到特定界面；
步骤3，执行测试：
通道1外接U盘，按步骤1的设置时间进行通道1的测试；
步骤4，判断被测车机301通道1是否在接通保持时间为Ton1＝100ms，断开保持时间Toff1＝100ms，出现未切换到特定界面？
如果否，转步骤3，重复测试，如果是，则下一步；
步骤5，MCU控制通道1停止运行，CPU保留通道1当前状态信息，下载装置运行日志；
步骤6，CPU控制蜂鸣器801输出异常提示音或者人机交互界面701显示提示信息或者第二通讯接口602上传日志到远程服务器中。
实施例4：
本实施例对通道2的控制信号通断的方法步骤如下：
步骤1，设置复现条件：
设置通断器2的接通保持时间为Ton2＝1s～90s(这个时间可以为每次相同，或者每次渐变)，断开保持时间Toff2＝10s～30s(这个时间可以为每次相同，或者每次渐变)；
步骤2，设置故障现象：
设置通道2中在规定时间内车机系统运行日志信息出现特定信息；
步骤3，执行测试：
通道2外接供电设备，按步骤1的设置时间进行通道2的测试；
步骤4，判断被测车机301通道2是否在接通保持时间为Ton2，断开保持时间Toff2，车机系统运行日志信息是否出现特定信息？
如果否，转步骤3，重复测试，如果是，则下一步；
步骤5，MCU控制通道2停止运行，CPU保留通道2当前状态信息，下载装置运行日志；
步骤6，CPU控制蜂鸣器801输出异常提示音或者人机交互界面701显示提示信息或者第二通讯接口602上传日志到远程服务器中。
实施例5：
本实施例对通道3的控制信号通断的方法步骤如下：
步骤1，设置复现条件：
设置通断器3的接通保持时间为Ton3＝500ms(这个时间可以为每次相同，或者每次渐变)，断开保持时间Toff3＝500ms(这个时间可以为每次相同，或者每次渐变)；
步骤2，设置故障现象：
设置通道3中在规定时间内车机界面出现黑屏或锯齿或重影；
步骤3，执行测试：
通道3外接显示设备，按步骤1的设置时间进行通道3的测试；
步骤4，判断被测车机301通道3是否在接通保持时间为Ton3＝500ms，断开保持时间Toff1＝500ms，车机界面是否出现黑屏或锯齿或重影？
如果否，转步骤3，重复测试，如果是，则下一步；
步骤5，MCU控制通道3停止运行，CPU保留通道3当前状态信息，下载装置运行日志；
步骤6，CPU控制蜂鸣器801输出异常提示音或者人机交互界面701显示提示信息或者第二通讯接口602上传日志到远程服务器中。
综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明解决了现有的人力拔插中断信号测试车机的方式，存在无法同时中断2个(或多个)输入或输出信号，模拟故障场景单一，人力测试无法准确控制输入或输出信号的通断时间，车机输入输出信号多，人力测试强度大、效率低，无法远程监控的问题。本发明具有以下优点：
1、可用于包括车机在内所有产品由于接口信号异常中断引起的低概率问题的复现、排查、分析过程；
2、可同时对多路输入输出信号进行通断压力测试，节省人力，提高问题(也就是故障)复现效率；
4、能准确控制信号通和断的时间，方便高效模拟异常场景；
5、问题复现时可以及时中止测试并输出提示声，方便问题分析；
6、可远程在线监控，实现多台车机同时监控。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制信号通断的装置，其特征在于：包括控制端，分别与控制端电连接的测试端、电源端、通讯及监控端、交互端、报警端，其中测试端的输入端与设备端的输出端电连接，测试端的输出端与车机端的输入端电连接，通讯及监控端分别与车机端、远程端电连接，测试端由多个通断器组成，设备端由多种外接设备组成，每个通断器能通过多次信号通断，复现对应通道的故障，由远程端进行远程监控和汇总所有通道的故障测试日志。
2.根据权利要求1所述一种控制信号通断的装置，其特征在于：所述车机端为被测车机，所述交互端为人机交互界面，所述报警端为蜂鸣器。
3.根据权利要求2所述一种控制信号通断的装置，其特征在于，所述通讯及监控端包括：
第一通讯接口，用于与被测车机进行通讯；
第二通讯接口，用于与远程端进行通讯；
监控输入接口，与监控输入接口电连接的摄像头，用于对与被测车机进行监控。
4.根据权利要求3所述一种控制信号通断的装置，其特征在于，所述电源端包括：
第一直流电压模块，用于提供多个通断器的12V供电；
第二直流电压模块，用于提供多个通断器的5V供电；
第三直流电压模块，用于提供多个通断器的3.3V供电；
第四直流电压模块，用于提供多个通断器的1.8V供电。
5.根据权利要求4所述一种控制信号通断的装置，其特征在于：所述控制端为主控制器，包括CPU，分别与CPU电连接的MCU、DDR、存储器、视频解码模块、数字信号处理模块、以太网模块，数字信号处理模块的输出端与功放模块的输入端电连接，功放模块的输出端与所述蜂鸣器电连接，视频解码模块的输出端与监控输入接口电连接，以太网模块的输出端与第二通讯接口电连接，CPU分别与人机交互界面、第一通讯接口电连接，MCU分别与多个通断器、第一直流电压模块、第二直流电压模块、第三直流电压模块、第四直流电压模块电连接。
6.一种控制信号通断的方法，使用权利要求1至5中任一项所述一种控制信号通断的装置，其特征在于，按照以下步骤执行：
步骤1，设置测试条件：
第一通道开关接通保持时间为Ton1，断开保持时间为Toff1；
第二通道开关接通保持时间为Ton2，断开保持时间为Toff2；
......
第n通道开关接通保持时间为TonN，断开保持时间为ToffN；
接通方式为单独接通或者预设某几个通道组合同时接通或者所有通道同时接通；
断开方式为单独断开或者预设某几个通道组合同时断开或者所有通道同时断开；
步骤2，设置故障特征：
按照步骤1中的测试条件，分别预设相应标准故障特征，并存储于存储器中，随时由CPU调用作为判断识别依据；
步骤3，执行测试：按照步骤1设置的测试条件运行装置执行各项测试；
步骤4，判断被测车机是否在规定时间内、规定条件下出现预设故障特征？如果否转步骤3；如果是则下一步；
步骤5，MCU控制相关通道停止运行，CPU保留对应通道当前状态信息，下载装置运行日志；
步骤6，CPU控制蜂鸣器输出异常提示音或者人机交互界面显示提示信息或者第二通讯接口上传日志到远程服务器中；
步骤7，循环执行步骤3至步骤6，直到各项测试结束。
7.根据权利要求6所述一种控制信号通断的方法，其特征在于，步骤1中所述开关接通保持时间和断开保持时间的长短视具体通道而不同。
8.根据权利要求6所述一种控制信号通断的方法，其特征在于，步骤2中所述故障特征，因通道和接通方式的不同而不同。
9.根据权利要求6所述一种控制信号通断的方法，其特征在于，步骤3中所述执行各项测试的过程中，对每一项测试均会重复多次进行，以便复现故障。
10.根据权利要求6所述一种控制信号通断的方法，其特征在于，步骤4中所述规定时间为步骤1中的设置时间，所述预设故障特征为步骤2中的预设标准故障特征；步骤4中判断被测车机出现预设故障特征的方法是：一方面通过摄像头照下被测车机显示屏上图像，另一方面通过第一通讯接口与车机通讯，获得当前车机的状态信息。
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