CN114328229A - 一种空中下载技术测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空中下载技术测试系统。该系统包括：测试管理单元、环境仿真单元和测试系统台架，测试管理单元、环境仿真单元和测试系统台架之间通过路由器连接；其中，测试管理单元，用于确定测试环境信息和测试用例，并将测试环境信息发送至环境仿真单元、将测试用例发送至测试系统台架；环境仿真单元，用于根据测试环境信息，为测试系统台架模拟测试环境，其中，测试环境包括车内环境和车外环境；测试系统台架，用于在测试环境中执行测试用例。本发明提供的方案基于车云一体化链路，融合多元化网络场景建立OTA自动化测试系统，实现全链路多场景的完整链路自动化测试。

Description

一种空中下载技术测试系统

技术领域

本发明实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种空中下载技术测试系统。

背景技术

随着汽车智能化网联化的蓬勃发展，智能联网汽车用户突增，网联汽车使用区域覆盖度增加。与此同时，空中下载技术(Over-the-Air Technology，OTA)也开始被广泛应用于实现对车辆控制器的远程升级。

目前，在现有技术中，已经存在的测试系统主要是关注升级流程的验证，通过手动的方式将云端任务设置并进行下发，同时观察流程是否可以按照要求进行执行，一般是通过三大基础场景进行流程验证，关注最终升级成果是否符合预期，其中，外围网络环境固定单一不可调节，车内总线环境未做场景化搭建，车云测试链路未贯通和车云链路无法进行一体化自动测试。

因此，需要探寻适用于多元化网络下的OTA车云一体自动化测试系统，解决外围网络环境固定单一不可调节，车内总线环境未做场景化搭建，车云测试链路未贯通和车云链路无法进行一体化自动测试的问题，实现OTA可以在不同的外围网络环境及车内网络环境下稳定安全升级。

发明内容

本发明实施例提供了一种空中下载技术测试系统，融合多元化网络场景建立自动化测试系统，实现全链路多场景的完整链路自动化测试。

第一方面，本发明实施例提供了一种空中下载技术测试系统，其特征在于，包括：测试管理单元、环境仿真单元和测试系统台架，测试管理单元、环境仿真单元和测试系统台架之间通过路由器连接；其中，测试管理单元，用于确定测试环境信息和测试用例，并将测试环境信息发送至环境仿真单元、将测试用例发送至测试系统台架；环境仿真单元，用于根据测试环境信息，为测试系统台架模拟测试环境，其中，测试环境包括车内环境和车外环境；测试系统台架，用于在测试环境中执行测试用例。

可选的，环境仿真单元包括：报文监控子单元、控制子单元、电源子单元和信号仿真子单元。

可选的，信号仿真子单元包括：无线信号仿真子单元、以太网信号仿真子单元和控制器局域网络CAN/具有灵活数据速率的控制器局域网络CAN FD/局域互联网络LIN信号仿真子单元。

可选的，车内环境包括以下环境中的至少一项：车辆电源控制环境、车辆档位模拟环境、车辆电量模拟环境、车速模拟环境、车辆故障模拟环境、总线负载模拟环境、诊断仪模拟环境、操作信号模拟环境。

可选的，车外环境包括以下环境中的至少一项：网络信号环境、无线信号衰减环境、无线信号跌落环境、基站切换环境、无线干扰环境、多普勒效应环境、远程车辆控制环境、无线信号负载环境。

可选的，测试系统台架，包括：网关GW、远程信息处理器T-BOX和至少两个电子控制单元ECU，T-BOX和ECU分别与GW连接；T-BOX，用于接收环境仿真单元发送的车外环境模拟信号；ECU，用于接收环境仿真单元发送的车内环境模拟信号。

可选的，T-BOX和路由器分别与空中下载技术OTA云端服务器连接。

可选的，测试用例包括车型信息；测试系统台架，具体用于模拟车型信息对应的车型，在测试环境中执行测试用例。

可选的，测试系统台架，还用于在测试用例执行完毕后，生成并向测试管理单元发送测试报告；测试管理单元，用于分析、显示测试报告。

本发明通过搭建一种空中下载技术测试系统，包括：测试管理单元、环境仿真单元和测试系统台架，测试管理单元、环境仿真单元和测试系统台架之间通过路由器连接；其中，测试管理单元，用于确定测试环境信息和测试用例，并将测试环境信息发送至环境仿真单元、将测试用例发送至测试系统台架；环境仿真单元，用于根据测试环境信息，为测试系统台架模拟测试环境；测试系统台架，用于在测试环境中执行测试用例。本发明实施例通过融合多元化场景建立OTA自动化测试，解决目前只关注升级流程的验证以及通过手动将云端任务设置并下发，观察下载流程是否可以按照要求执行的问题，实现车内总线环境的场景模型化搭建，基于车云一体化链路，融合多元化场景实现全链路多场景的完整链路自动化测试的效果。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种空中下载技术测试系统框架图；

图2为本发明实施例中提供的环境仿真单元框架图；

图3为本发明实施例中提供的信号仿真子单元框架图；

图4为本发明实施例中提供的测试系统台架框架图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例中提供的一种空中下载技术测试系统框架图，本实施例可适用于全链路多场景的完整链路自动化测试情况，该系统包括：测试管理单元110、环境仿真单元120和测试系统台架130，测试管理单元110、环境仿真单元120和测试系统台架130之间通过路由器140连接，然后测试系统台架130中的T-BOX接口和路由器140分别与空中下载技术OTA云端150服务器连接，实现全链路多场景的完整链路自动化测试。

测试管理单元110，用于确定测试环境信息和测试用例，并将测试环境信息发送至环境仿真单元、将测试用例发送至测试系统台架。

其中，测试管理单元具体是用于项目管理，例如可以是收录测试人员信息、测试日期、测试项目管理以及跟踪、统计和报告输出等，本实施例对此不进行限定。

其中，测试环境信息是指在测试运行车辆硬件和软件环境的具体描述，例如可以是车辆电源信息、车辆挡位信息和车速信息等，本实施例对此不进行限定。测试用例是指对一项特定的测试环境进行测试任务的描述，体现测试方案、方法、技术和策略，其包括测试目标、测试环境、输入数据、测试步骤、预期结果和测试脚本等，最终形成测试用例的文档。对于不同的测试环境，在测试用例的库中存在不同的测试用例可以进行选择。

具体的，在测试管理单元，确定测试环境信息和对应的测试用例，通过路由器140将测试环境信息发送到环境仿真单元120，将测试用例通过路由器140发送到测试系统台架130。

环境仿真单元120，用于根据测试环境信息，为测试系统台架模拟测试环境。

其中，仿真是利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统，又称模拟；这里所指的模型包括物理的和数学的，静态的和动态的，连续的和离散的各种模型；所指的系统也很广泛，包括电气、机械、化工、水力和热力等系统，也包括社会、经济、生态和管理等系统，本实施例对此不进行限定。

具体的，环境仿真单元就是对车辆的测试环境进行仿真。

其中，测试环境包括车内环境和车外环境；

可选的，环境仿真单元包括：报文监控子单元、控制子单元、电源子单元和信号仿真子单元。

图2为本发明实施例中提供的环境仿真单元框架图。如图2所示，对环境仿真单元120进一步细化。环境仿真单元细化后的包括：报文监控子单元1210、控制子单元1220、电源子单元1230和信号仿真子单元1240。其中，报文是在网络中交换与传输的数据单元。

报文监控子单元1210用于对这些数据单元进行监控，保证报文可以进行安全的交换与传输；控制子单元1220用于控制外部设备工作的硬件机制，控制的方式包括轮询方式、中断处理方式、直接内存存取方式和通道方式等，本实施例对此不进行限定。电源子单元1230用于负责车辆电源的变换、分配、检测和管理等；信息仿真子单元1240用于对信息进行仿真学习。如此，通过基础的报文监控子单元、控制子单元、电源子单元和信号仿真子单元，实现真正需要的环境仿真，对需要的网络环境进行搭建。

可选的，信号仿真子单元包括：无线信号仿真子单元、以太网信号仿真子单元和控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)/具有灵活数据速率的控制器局域网络(CAN with Flexible Data-Rate，CAN FD)/局域互联网络(Local Interconnect Network，LIN)信号仿真子单元。

图3为本发明实施例中提供的信号仿真子单元框架图。如图3所示，对环境仿真单元120细化后的信号仿真子单元1240进一步细化。信号仿真子单元1240包括：无线信号仿真子单元12410、以太网信号仿真子单元12420和控制器局域网络/具有灵活数据速率的控制器局域网络/局域互联网络信号仿真子单元12430。其中，无线信号是通过发射无线电波来传递网络信号的，只要处于发射范围之内，就可以通过相应的接收设备来实现对相应网络的连接，无线信号仿真子单元12410用于对无线信号进行仿真；以太网是一种基于局域网技术，以太网信号是将光信号转化为电信号或者将电信号转化为光信号；以太网信号仿真子单元12420用于对以太网信号的仿真；CAN是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，CAN可以实现各节点之间实时和可靠的数据通信；CAN FD提升了CAN的网络通信带宽，改善了错误帧漏检率，同时可以保持网络系统大部分软硬件特别是物理层不变；LIN是一种基于通用异步收发器或串行接口的低成本串行通讯网络，是对CAN等其他多路网络的一种补充，适用于对网络的带宽、性能或容错功能没有过高要求的应用，主要用于智能传感器和执行器等车身电子配件的通信，控制器局域网络/具有灵活数据速率的控制器局域网络/局域互联网络信号仿真子单元12430用于对CAN/CAN FD/LIN信号进行仿真。

具体的，对无线信号、以太网信号和CAN/CAN FD/LIN信号进行选择的仿真，根据具体的测试环境需求进行仿真。这样设置的好处在于，对不同的测试环境可以选择需要的网络信号，并实现信号的仿真。

可选的，车内环境包括以下环境中的至少一项：车辆电源控制环境、车辆档位模拟环境、车辆电量模拟环境、车速模拟环境、车辆故障模拟环境、总线负载模拟环境、诊断仪模拟环境、操作信号模拟环境。

具体的，车内环境仿真通过车内信号总线仿真装置，对车内以太网融合CAN/CANFD的复杂网络环境进行模拟还原，对用户使用场景环境进行车内网络重建，可实现车辆电源控制环境、车辆档位模拟环境、车辆电量模拟环境、车速模拟环境、车辆故障模拟环境、总线负载模拟环境、诊断仪模拟环境、操作信号模拟环境。

示例性的，车辆行驶环境中车辆会产生相应的报文，比如车辆做加速、减速和换挡等，车内网络仿真环境实际就是对车辆的实际行驶环境如加速、减速、换挡一类的产生的报文进行仿真。

这样设置的好处在于，可以实时对车内的具体环境进行仿真，建立不同场景下车内复杂网络环境模型，实现多元化网络场景的测试。

可选的，车外环境包括以下环境中的至少一项：网络信号环境、无线信号衰减环境、无线信号跌落环境、基站切换环境、无线干扰环境、多普勒效应环境、远程车辆控制环境、无线信号负载环境。

具体的，通过模拟无线信号基站和无线仿真实现信道的仿真，确定车外复杂环境的模型搭建，实现网络信号环境、无线信号衰减环境、无线信号跌落环境、基站切换环境、无线干扰环境、多普勒效应环境、远程车辆控制环境和无线信号负载环境等无线信号场景还原，也可对已搭建场景模型进行信号重现。

这样设置的好处在于，对车外环境进行网络搭建，建立车外复杂的网络信号模型，实现多元化网络场景的测试。

测试系统台架130，用于在测试环境中执行测试用例。

其中，台架是模拟车辆构成，由车辆电控相关控制器和必要执行器构成，涵盖网络拓扑图中全部控制器，拥有独立电源。测试系统台架是整车电控系统，台架上电时相当于整车静止上电电控系统的运行状态，此时系统报文正常发送并交互。

具体的，接收测试管理单元110发送的测试用例和环境仿真单元120模拟的环境实现在测试环境中执行测试用例。

可选的，测试系统台架，包括：网关(Gateway，GW)、远程信息处理器(TelematicsBOX，T-BOX)和至少两个电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，T-BOX和ECU分别与GW连接；T-BOX，用于接收环境仿真单元发送的车外环境模拟信号；ECU，用于接收环境仿真单元发送的车内环境模拟信号。

图4为本发明实施例中提供的测试系统台架框架图。如图4所示，对系统测试台架130的结构进一步细化。系统测试台架130包括GW1310、ECU1320和T-BOX1330。其中，GW1310又称为网间连接器或协议转换器，用于实现网络互连；ECU1320用于控制汽车行驶的发动机电子控制单元，控制汽车的行驶状态以及实现其各种功能，主要是利用各种传感器、总线的数据采集与交换，来判断车辆状态以及司机的意图并通过执行器来操控汽车；T-BOX1330是一种车联网标准终端设备，用于提供车辆数据采集、故障监测与报警、车辆定位与远程控制等查询、控制和服务功能。

具体的，测试系统台架130中的ECU接收车内环境仿真信号，存在多个ECU1320，不同的ECU控制不同的车内环境，测试系统台架130中的T-BOX1330接收车外环境仿真信号，通过测试系统台架130中的GW进行交互。当测试系统台架测试完成之后，将ECU1320中的信号通过GW1310传输到T-BOX1330接口。

这样设置的好处在于，在仿真后进行测试过程中，不同ECU进行不同的车内环境测试，在测试过程中若出现异常方便排查。

可选的，T-BOX和路由器分别与空中下载技术OTA云端服务器连接。

其中，OTA云端服务器是通过移动通信的接口实现对软件进行远程管理。

具体的，通过T-BOX和路由器分别与空中下载技术OTA云端服务器连接，形成车云一体化链路，实现全链路多场景的完整链路自动化测试。

本实施例的技术方案，通过测试管理单元，用于确定测试环境信息和测试用例，并将测试环境信息发送至环境仿真单元、将测试用例发送至测试系统台架；环境仿真单元，用于根据测试环境信息，为测试系统台架模拟测试环境；测试系统台架，用于在测试环境中执行测试用例，解决了需要动过手动将云端任务设置并下发的问题，实现基于车云一体化链路，融合多元化网络场景建立OTA自动化测试系统，达到了全链路多场景的完整链路自动化测试的效果。

在上述技术方案的基础上，可选的，测试用例包括车型信息；测试系统台架，具体用于模拟车型信息对应的车型，在测试环境中执行测试用例。

具体的，在测试环境中执行测试用例的具体包括用户信息录入、车型信息录入、参数配置、测试计划、测试用例选择、测试执行和测试报告。其中，用户信息录入是测试人员根据姓名和职务等信息登录系统；车型信息录入是输入需要测试的车辆型号和项目信息，项目信息是对需要测试的项目进行的标识，相当于测试系统中的一个功能，对执行的测试项目进行命名和编号等基础信息；参数配置是指根据需要测试的目标ECU，配置相应的诊断ID，根据诊断服务进行相应的诊断ID配置，当报文发送至总线，控制器识别到自己ID开头的报文才选择接受并执行，不属于自己ID的刷写报文控制器选择忽略；测试计划是指在测试进行之前，输入测试开始的日期、结束日期和测试的轮数等，确保测试的准确性；测试用例选择是指根据需要测试的车辆场景，在测试用例库中，根据需要测试的车辆场景的功能进行选择；测试执行是指执行测试任务；测试报告是指自动生成测试报告。

在上述技术方案的基础上，可选的，测试系统台架，还用于在测试用例执行完毕后，生成并向测试管理单元发送测试报告；测试管理单元，用于分析、显示测试报告。

其中，测试报告是指对测试的项目进行展示，明确测试的结果。

具体的，测试管理单元进行测试报告的分析和显示的过程中，对于测试结果的评价方法有以下几种：(1)被测ECU刷写下载过程中，判断车云链路是否通畅、下载及弹窗策略、网络波动恢复、异常情况恢复是否符合测试规范要求。(2)被测ECU刷写过程中，车内刷写流程是否畅通，刷写异常恢复是否符合测试规范要求。(3)被测ECU刷写过程中，车内各节点响应OTA模式是否符合测试规范要求。(4)被测ECU刷写完成后，车辆的功能是否恢复，整车各功能节点正常工作。(5)整个刷写流程过程中，云端及车端进程是否统一，人机交互是否流畅且符合测试规范要求。

进一步的，判断车云链路是否通畅，存在云端后台和控制器有上报关系，当开始下载时，云端提示开始下载，当在下载过程中，出现终端，云端提示下载失败或云端监控提示下载出现异常，以确定车云链路是否通畅；判断下载及弹窗策略情况是在下载完成弹出安装窗口，涉及到用户如何选取升级的方式和时间，同时包括窗口最小化等功能是否能够回复，若下载不成功就不弹出窗口，同时还涵盖是弹窗内容是否正确，以及升级窗是否在满足条件下弹出等；网络波动恢复和异常情况有当车突然没电、线路出现问题或者线源短路等情况都属于异常情况。对于测试规范，是按照设计规范制定的，不一样的车有不同的测试规范，在发生异常的情况下，需要重新刷写或退回原来的版本。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种空中下载技术测试系统，其特征在于，包括：测试管理单元、环境仿真单元和测试系统台架，所述测试管理单元、所述环境仿真单元和所述测试系统台架之间通过路由器连接；其中，

所述测试管理单元，用于确定测试环境信息和测试用例，并将所述测试环境信息发送至所述环境仿真单元、将所述测试用例发送至所述测试系统台架；

所述环境仿真单元，用于根据所述测试环境信息，为所述测试系统台架模拟测试环境，其中，所述测试环境包括车内环境和车外环境；

所述测试系统台架，用于在所述测试环境中执行所述测试用例。

2.根据权利要求1所述的空中下载技术测试系统，其特征在于，所述环境仿真单元包括：报文监控子单元、控制子单元、电源子单元和信号仿真子单元。

3.根据权利要求2所述的空中下载技术测试系统，其特征在于，所述信号仿真子单元包括：无线信号仿真子单元、以太网信号仿真子单元和控制器局域网络CAN/具有灵活数据速率的控制器局域网络CAN FD/局域互联网络LIN信号仿真子单元。

4.根据权利要求1-3中任一所述的空中下载技术测试系统，其特征在于，所述车内环境包括以下环境中的至少一项：车辆电源控制环境、车辆档位模拟环境、车辆电量模拟环境、车速模拟环境、车辆故障模拟环境、总线负载模拟环境、诊断仪模拟环境、操作信号模拟环境。

5.根据权利要求1-3中任一所述的空中下载技术测试系统，其特征在于，所述车外环境包括以下环境中的至少一项：网络信号环境、无线信号衰减环境、无线信号跌落环境、基站切换环境、无线干扰环境、多普勒效应环境、远程车辆控制环境、无线信号负载环境。

6.根据权利要求1所述的空中下载技术测试系统，其特征在于，所述测试系统台架，包括：网关GW、远程信息处理器T-BOX和至少两个电子控制单元ECU，所述T-BOX和所述ECU分别与所述GW连接；

所述T-BOX，用于接收所述环境仿真单元发送的车外环境模拟信号；

所述ECU，用于接收所述环境仿真单元发送的车内环境模拟信号。

7.根据权利要求6所述的空中下载技术测试系统，其特征在于，所述T-BOX和所述路由器分别与空中下载技术OTA云端服务器连接。

8.根据权利要求1所述的空中下载技术测试系统，其特征在于，所述测试用例包括车型信息；

所述测试系统台架，具体用于模拟所述车型信息对应的车型，在所述测试环境中执行所述测试用例。

9.根据权利要求1或8所述的空中下载技术测试系统，其特征在于，

所述测试系统台架，还用于在所述测试用例执行完毕后，生成并向所述测试管理单元发送测试报告；

所述测试管理单元，用于分析、显示所述测试报告。

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