CN113569586A - 一种车载单元测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车载单元测试系统及方法，所述车载单元测试系统配置多种测试用例编号并分别对应不同的测试项目，以对目标车载单元进行安全认证测试和交易读写测试等针对性的功能检测。所述车载单元测试系统中的测试仪子系统设有接触式读卡器、非接触式读卡器以及安全模块，能够满足对车载单元所有功能的检测需求。进一步地，所述方法中TTCN语言对测试项目进行标准化的描述，能够保障在所有应用场景下对车载单元功能测试的一致性。

Description

一种车载单元测试系统及方法

技术领域

本发明涉及车载单元通信技术领域，尤其涉及一种车载单元测试系统及方法。

背景技术

自2019年取消省界收费站工程实施以来，ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费)通行变成了高速公路的主要通行方式，各省大力推广ETC业务，汽车安装电子收费车载单元成为了主要的选择，但是随着电子收费车载单元的大力推广，随之产生了一系列的问题。

随着车载单元的需求量增大，原有的供应厂商表现出了产能不足，产品质量下降，产品统一性不能保障等问题，新入行的车载单元厂商更加难以保障ETC行业标准规范的完整执行。因此，出现了一系列车载单元功能无法有效运行的现象。基于此，对电子收费车载单元的测试是必不可少的。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种车载单元测试系统及方法，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，实现对车载单元的自动化检测，防止不同厂商生产的车载单元出现功能不一致的问题。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种车载单元测试系统，所述系统包括上位机子系统，集中或分散布置的至少一个测试仪子系统；

所述上位机子系统至少包括：

测试例选择模块，用于调用选取一个或多个测试用例编号，各测试用例编号分别对应不同的测试项目，所述测试项目至少包括安全认证测试和交易读写测试；

测试控制模块，用于通过有线或无线的方式连接所述测试仪子系统，根据所述测试用例编号向所述测试仪子系统发送对应的预设测试指令，并接收所述测试仪子系统返回的测试数据和测试结果；

数据分析模块，分析处理所述测试数据和所述测试结果并得到分析报表；

所述测试仪子系统至少包括：

通信模块，用于连接所述测试控制模块，接收所述预设测试指令；

接触式读卡器、非接触式读卡器以及安全模块；

DSRC模块，用于根据所述通信模块接收到的所述预设测试指令，控制所述接触式读卡器、所述非接触式读卡器以及安全模块对目标车载单元进行测试，获取所述测试数据并核定测试结果，所述测试数据由所述通信模块返回至所述测试控制模块；

电源模块，用于为所述测试仪子系统供电。

在一些实施例中，所述上位机子系统还包括测试记录生成模块，所述测试记录生成模块连接所述测试例选择模块，用于记录所述测试用例编号以及对应的测试项目，生成测试记录。

在一些实施例中，所述数据分析模块还根据所述测试结果生成报警信息和测试日志。

在一些实施例中，所述测试控制模块为TTCN(Testing and Test ControlNotation)测试模块。

在一些实施例中，所述通信模块包括：TCP/IP模块和RS232S串口模块，所述TCP/IP模块连接测试控制模块，所述RS232S串口模块分别连接所述TCP/IP模块、所述接触式读卡器、所述非接触式读卡器、所述安全模块和所述DSRC模块。

在一些实施例中，所述接触式读卡器为7816模块，所述非接触式读卡器为14443模块。

在一些实施例中，所述安全模块包括PSAM模块(终端安全控制模块)和/或PCI模块(支付卡行业数据安全模块)。

在一些实施例中，所述上位机子系统还包括显示器模块，用于根据点击产生的触发信号调用选取所述测试用例编号，以及可视化呈现所述测试结果。

另一方面，本发明还提供一种车载单元测试方法，用于在上述车载单元测试系统的测试仪子系统上运行，所述方法包括：

获取如上述车载单元测试系统的上位机子系统发送的一个或多个测试用例编号，各测试用例编号分别对应不同的测试项目，所述测试项目至少包括安全认证测试和交易读写测试；

获取各测试用例编号所对应测试项目的描述信息，所述描述信息采用TTCN语言描述得到；

根据各描述信息对待测试的目标车载单元进行安全认证测试和交易读写测试，并获取测试数据；

根据所述测试数据进行测试数据分析，核定得到测试结果；

将所述测试数据和所述测试结果发送至所述上位机子系统。

在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述测试结果生成提示信息并进行蜂鸣提示。

本发明的有益效果至少是：

所述车载单元测试系统及方法中，所述车载单元测试系统配置多种测试用例编号并分别对应不同的测试项目，以对目标车载单元进行安全认证测试和交易读写测试等针对性的功能检测。所述车载单元测试系统中的测试仪子系统设有接触式读卡器、非接触式读卡器以及安全模块，能够满足对车载单元所有功能的检测需求。进一步地，所述方法中TTCN语言对测试项目进行标准化的描述，能够保障在所有应用场景下对车载单元功能测试的一致性。

本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明一实施例所述车载单元测试系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述车载单元测试方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例所述车载单元测试方法的流程示意图；

图4为本发明另一实施例所述车载单元测试系统的结构示意图；

图5为图4所述车载单元测试系统的工作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费)被大量推广和应用之后，市场保有车辆和新增车辆对于车载单元的安装需求逐年攀升，现有的生产厂商呈现产能不足，产品质量下降的状态，而新进厂商对ETC交易过程中复杂的协议标准无法保证完全准确的实现，因此，需要对出厂的车载单元进行全面的功能检测。

本发明提供一种车载单元测试系统及方法，以供不同生产厂商对生产的车载单元进行统一和标准化功能检测，以保障车载单元能够完全符合当下ETC通信交易的协议标准，保证使用过程的稳定性。

具体的，本发明提供一种车载单元测试系统，如图1所示，系统包括上位机子系统，集中或分散布置的至少一个测试仪子系统。其中，上位机子系统可以设置在ETC交易主管部分，用于根据实际应用需求以及统一的ETC通行和交易协议设置测试项目和各测试项目的具体测试内容。测试仪子系统可以有一个或多个，测试仪子系统可以集中设置在测试中心，也可以分散设置在各生产厂商处。上位机子系统和测试仪子系统可以通过专用网络或互联网进行连接，以满足检测任务下发以及检测数据回传的需求。

其中，如图1所示，上位机子系统至少包括测试例选择模块、测试控制模块和数据分析模块。

测试例选择模块，用于调用选取一个或多个测试用例编号，各测试用例编号分别对应不同的测试项目，测试项目至少包括安全认证测试和交易读写测试。测试用例编号可以按照预设的编制规则进行设置，可以包含数字、字母或其他字符标记。每一个测试用例编号对应一个测试项目，各测试项目用于测试车载单元的各项功能，具体的，可以根据ETC通信交易的具体协议和标准流程设置相应的测试内容。

测试控制模块，用于通过有线或无线的方式连接测试仪子系统，根据测试用例编号向测试仪子系统发送对应的预设测试指令，并接收测试仪子系统返回的测试数据和测试结果。具体的，测试控制模块可以写入或预存储各测试项目的描述信息，描述信息是采用设定程序语言和标准进行描述的。在一些实施例中，测试控制模块可以采用TTCN测试模块，并采用相应的协议测试工具对各测试项目的具体步骤和流程进行标准化的描述。具体的，车载单元在运营使用过程中，主要与ETC系统中的路侧单元进行通信和交易。现阶段车载单元与路测单元主要基于DSRC通信协议(专用短程通信协议)进行交易通信，能够在一个短距离的工作区域内提供点对点广播方式的高速无线通信链路规范。目前在国际上已经形成了欧洲CEN/TC278、美国ASTM/IEEE、日本ISO/TC204为核心的DSRC标准化体系，中国基于这三类标准制定了DSRC标准的国家标准GB/T20851-2007，因此，本实施例中，各测试项目可以根据具体应用环境和场景的需要，针对相应DSRC标准的具体通信流程和交易流程设置测试内容，并采用专门测试语言TTCN进行描述，形成统一的标准化的测试项目描述信息，也即预设测试指令。进一步的，测试控制模块可以基于专用线路连接测试仪子系统，也可以单独设置网络通信模块以通过互联网连接测试仪子系统。

数据分析模块，分析处理所述测试数据和所述测试结果并得到分析报表，具体根据测试项目的标准描述信息对测试仪子系统返回的测试数据进行处理和判断是否达到测试要求，也即判断待检测的目标车载单元是否能够完成标准的交易读写流程。

进一步地，测试例选择模块、测试控制模块和数据分析模块可以采用计算机、单片机、可编程电路板等能够存储和运行计算机程序的电子设备。

在一些实施例中，上位机子系统还包括测试记录生成模块，测试记录生成模块连接测试例选择模块，用于记录测试用例编号以及对应的测试项目，生成测试记录。其中，测试记录至少包含测试项目对应的测试用例编号和测试时间等信息。

在一些实施例中，数据分析模块还根据测试结果生成报警信息和测试日志。其中，当检测到车载单元出现设定问题或故障是则可以生成报警信息进行提示，测试日志至少包括测试对象的身份标识、测试项目对应的测试用例编码以及测试结果。

在一些实施例中，上位机子系统还包括显示器模块，用于根据点击产生的触发信号调用选取测试用例编号，以及可视化呈现测试结果。显示器模块可以采用触摸屏显示器，在显示上位机软件的同时，能够基于用户的点击选择所需的测试用例编号，从而自由选择测试项目。

如图1所示，所述测试仪子系统，至少包括通信模块、接触式读卡器、非接触式读卡器、安全模块、DSRC模块以及电源模块。

通信模块，用于连接上位机子系统的测试控制模块，以接收预设测试指令。通信模块可以根据具体应用场景选择无线网络通信模块或有线网络通信模块，其中，无线网络通信模块可以采用WIFI模块、移动数据网络模块、蓝牙模块和/或zigbee(紫蜂)模块等长程或短程通信模块。

进一步的，结合ETC的通信标准，接触式读卡器可以采用13.56MHz的工作频率、非接触式读卡器可以采用5.8GHz的工作频率。在一些实施例中，接触式读卡器可以采用7816模块，可直接通过该接口与SIM卡、CPU卡、Smart卡等支持ISO7816协议的的卡片进行通信。非接触式读卡器可以采用14443模块，用于对支持ISO14443A协议的卡签进行无线交易读写。

安全模块可以采用PSAM模块和/或PCI模块，可以根据实际应用需要对车载单元进行多种形式的测试。在另一些实施例中，安全模块也可以采用嵌入式安全访问模块(Embedded Secure Access Module，ESAM)。

DSRC模块，用于根据通信模块接收到的预设测试指令，控制接触式读卡器、非接触式读卡器以及安全模块对目标车载单元进行测试，获取所述测试数据并核定测试结果，测试数据和测试结果由通信模块返回至测试控制模块。DSRC模块主要用于根据DSRC通信协议与待测的目标车载单元进行通信。

电源模块，用于为测试仪子系统供电，所述电源模块可以包括交流转直流电路，也可以包括直流电池组。

在一些实施例中，通信模块包括：TCP/IP模块和RS232S串口模块，TCP/IP模块连接测试控制模块，RS232S串口模块分别连接TCP/IP模块、接触式读卡器、非接触式读卡器、安全模块和DSRC模块。

另一方面，本发明还提供一种车载单元测试方法，用于在上述车载单元测试系统的测试仪子系统上运行，如图2所示，所述方法包括步骤S101～S105：

步骤S101：获取如上述车载单元测试系统的上位机子系统发送的一个或多个测试用例编号，各测试用例编号分别对应不同的测试项目，测试项目至少包括安全认证测试和交易读写测试。

步骤S102：获取各测试用例编号所对应测试项目的描述信息，描述信息采用TTCN语言描述得到。

步骤S103：根据各描述信息对待测试的目标车载单元进行安全认证测试和交易读写测试，并获取测试数据。

步骤S104：根据测试数据进行测试数据分析，核定得到测试结果。

步骤S105：将测试数据和测试结果发送至上位机子系统。

在步骤S101中，每一个测试用例编号对应一个测试项目，各测试项目用于测试车载单元的各项功能，具体的，主要测试对象可以包括车载单元的5.8GHz无线通信模块、IC卡交互模块、电源管理模块和信息显示模块等。针对车载单元中的每一个硬件设备的多种功能能够分别设置测试用例编号。

在步骤S102中，各测试项目的描述信息是采用TTCN语言产生的，具有一致性。TTCN可以用做多种通信端口上的各种响应系统测试的描述语言，典型的应用领域是协议测试(包括移动协议和互连网协议)、服务测试(包括增补服务)以及模块测试。各测试项目的描述信息可以通过预存储的方式记录在上位机子系统中，并通过测试用例编号进行标记。在测试过程中，可以通过测试用例编码进行调用。

在步骤S103～S105中，测试仪子系统根据描述信息记录的标准测试流程对目标车载标签进行测试并获取测试数据，对测试数据进行核查判断测试结果并反馈至上位机子系统。

在一些实施例中，步骤S104之后，所述方法还包括：根据测试结果生成提示信息并进行蜂鸣提示。

本实施例提供一种种车载单元测试方法，与步骤S101～S105相对应的，用于在前述车载单元测试系统的上位机子系统上运行，如图3所示，包括步骤S201～S203：

步骤S201：基于第一触发信号调用一个或多个测试用例编号，各测试用例编号分别对应不同的测试项目，测试项目至少包括安全认证测试和交易读写测试。

步骤S202：将各测试用例编号发送至一个或多个如前述车载单元测试系统的测试仪子系统，以根据各测试用例编号获取测试项目的描述信息对目标车载单元进行测试，描述信息采用TTCN语言描述得到。

步骤S203：接收测试仪子系统返回的测试数据和测试结果。

具体的，步骤S201中，第一触发信号可以通过用户点击上位机的指定按键选择测试项目产生，也可以由其他外部设备通过无线或有线网络发送至上位机子系统。测试用例编号可以按照预设的编制规则进行设置，可以包含数字、字母或其他字符标记。

在另一些实施例中，各测试项目的描述信息也可以记录在前述车载单元测试系统的上位机子系统上，由上位机子系统直接调用并发送至测试仪子系统上以运行并对目标车载单元进行测试，以保障测试项目标书信息的准确性，防止被篡改。

在步骤S203中，接收测试仪子系统返回的测试数据和测试结果之后，可以生成日志记录并进行展示，通过EXCEL文档进行保存。

下面结合以具体实施例对本发明进行说明：

如图4所示，本实施例提供一种车载单元测试系统，包括上位机子系统和测试仪子系统。

上位机子系统包括测试例选择模块、测试控制模块和数据分析模块：

测试例选择模块，用于选择所需的测试用例编号。在一些实施例中，选择好测试用例编号之后，则可以生成相应的测试记录，以记载测试批次、时间、测试项目内容、测试对象身份标识等。

TTCN测试控制模块，用于按照约定好的协议内容与下位机TCP/IP模块进行通信，将测试用例编号发送至测试仪子系统。

数据分析模块，用于对测试仪子系统返回的测试数据进行分析，并输出分析报表和测试日志。具体的，分析报表包含各目标车载单元的各项测试结果，还可以包括各厂商或和型号车载单元的质量分析等内容。

测试仪下位机包括：TCP/IP模块、RS232模块、DSRC模块、14443模块、7816模块、PCI模块、PSAM模块以及电源模块。

TCP/IP模块用于与上位机子系统进行通信；RS232模块为串口通信模块，用于连接连接测试仪子系统中的各设备并通信。DSRC模块为主要工作模块，与被测车载单元进行通信，负责发送与接受5.8GHZ射频信号，按照测试项目的描述信息进行测试，解析被测车载单元发送的数据是否符合规范等都由DSRC模块完成。7816模块与14443模块为接触式读卡和非接触式读卡模块。PCI模块和PSAM模块为安全模块，用于对安全认证协议进行测试。

在一些实施例中，测试仪下位机为STM32系列单片机，测试仪下位机在上电初始化成功后蜂鸣提示。蜂鸣后，下位机监听网口数据。

如图5所示，基于图4中的车载单元测试系统，上位机子系统与测试仪子系统的通信流程包括：

开启上位机子系统和测试仪下位机，上电并初始化。

由用户选择测试用例编号，并发送至测试仪子系统；测试仪子系统接收测试用例编号，并获取相应的测试项目。

测试仪子系统根据测试项目的描述信息，采用PSAM模块和/或PCI模块对目标车载单元进行安全验证。安全认证结束后，测试仪子系统对目标车载单元执行测试项目，并得到目标车载单元返回的测试数据，对测试数据进行分析并核定测试结果。

由上位机子系统的数据分析模块进行DSRC协议相关的分析结果，可以包括对不同厂商生产的车载单元测试通过率信息，各型号车载单元的故障类型信息等。

将分析结果进行展示并记录为日志，采用EXCEL表格存储。

综上所述，所述车载单元测试系统及方法中，所述车载单元测试系统配置多种测试用例编号并分别对应不同的测试项目，以对目标车载单元进行安全认证测试和交易读写测试等针对性的功能检测。所述车载单元测试系统中的测试仪子系统设有接触式读卡器、非接触式读卡器以及安全模块，能够满足对车载单元所有功能的检测需求。进一步地，所述方法中TTCN语言对测试项目进行标准化的描述，能够保障在所有应用场景下对车载单元功能测试的一致性。

本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种车载单元测试系统，其特征在于，所述系统包括上位机子系统、集中或分散布置的至少一个测试仪子系统；

所述上位机子系统至少包括：

测试例选择模块，用于调用选取一个或多个测试用例编号，各测试用例编号分别对应不同的测试项目，所述测试项目至少包括安全认证测试和交易读写测试；

测试控制模块，用于通过有线或无线的方式连接所述测试仪子系统，根据所述测试用例编号向所述测试仪子系统发送对应的预设测试指令，并接收所述测试仪子系统返回的测试数据和测试结果；

数据分析模块，分析处理所述测试数据和所述测试结果并得到分析报表；

所述测试仪子系统至少包括：

通信模块，用于连接所述测试控制模块，接收所述预设测试指令；

接触式读卡器、非接触式读卡器以及安全模块；

DSRC模块，用于根据所述通信模块接收到的所述预设测试指令，控制所述接触式读卡器、所述非接触式读卡器以及安全模块对目标车载单元进行测试，获取所述测试数据并核定测试结果，所述测试数据由所述通信模块返回至所述测试控制模块；

电源模块，用于为所述测试仪子系统供电。

2.根据权利要求1所述的车载单元测试系统，其特征在于，所述上位机子系统还包括测试记录生成模块，所述测试记录生成模块连接所述测试例选择模块，用于记录所述测试用例编号以及对应的测试项目，生成测试记录。

3.根据权利要求1所述的车载单元测试系统，其特征在于，所述数据分析模块还根据所述测试结果生成报警信息和测试日志。

4.根据权利要求1所述的车载单元测试系统，其特征在于，所述测试控制模块为TTCN测试模块。

5.根据权利要求1所述的车载单元测试系统，其特征在于，所述通信模块包括：TCP/IP模块和RS232S串口模块，所述TCP/IP模块连接测试控制模块，所述RS232S串口模块分别连接所述TCP/IP模块、所述接触式读卡器、所述非接触式读卡器、所述安全模块和所述DSRC模块。

6.根据权利要求1所述的车载单元测试系统，其特征在于，所述接触式读卡器为7816模块，所述非接触式读卡器为14443模块。

7.根据权利要求1所述的车载单元测试系统，其特征在于，所述安全模块包括PSAM模块和/或PCI模块。

8.根据权利要求1所述的车载单元测试系统，其特征在于，所述上位机子系统还包括显示器模块，用于根据点击产生的触发信号调用选取所述测试用例编号，以及可视化呈现所述测试结果。

9.一种车载单元测试方法，其特征在于，用于在如权利要求1至8任意一项所述车载单元测试系统的测试仪子系统上运行，所述方法包括：

获取如权利要求1至8任意一项所述车载单元测试系统的上位机子系统发送的一个或多个测试用例编号，各测试用例编号分别对应不同的测试项目，所述测试项目至少包括安全认证测试和交易读写测试；

获取各测试用例编号所对应测试项目的描述信息，所述描述信息采用TTCN语言描述得到；

根据各描述信息对待测试的目标车载单元进行安全认证测试和交易读写测试，并获取测试数据；

根据所述测试数据进行测试数据分析，核定得到测试结果；

将所述测试数据和所述测试结果发送至所述上位机子系统。

10.根据权利要求9所述的车载单元测试方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述测试结果生成提示信息并进行蜂鸣提示。

Images