CN114356760A - 一种基于l3整车架构的canfd控制器软件远程升级测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法及系统，该方法具体包括ECUS单体FBL测试、GW‑ECUS集成测试、THU‑GW集成测试、THU‑GW‑ECUS集成测试和TSP‑THU‑GW‑ECUS系统集成测试。本发明是基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试技术，能保证拟使用的用于远程升级的软件可靠、稳定，使得基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级的测试成为了可能，弥补了测试空白。

Description

一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法 及系统

技术领域

本发明属于汽车电器技术领域，具体涉及基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试技术。

背景技术

随着汽车智能化、网联化的快速发展，嵌入式软件的需求呈现井喷式增长，“软件定义汽车”成为一种潮流，然而，传统的软件升级方式（需用户到4S店通过专用设备对软件进行升级）已经无法满足当前的软件迭代需求，需要开发一款用于远程升级的软件满足随时随地的软件升级需要，但软件本身必须是可靠的、稳定的，因此为了保证软件质量达标，需要对软件进行测试，但是目前相关技术中没有基于L3整车架构的CANFD控制器软件的升级测试技术，因此，该测试技术是需要研发人员攻克的难题。

公开号为“CN110727255A”的中国专利文献公开了名称为“一种整车控制器软件升级测试系统及车辆”的技术，公开号为“CN106959926A”的中国专利文献公开了名称为“一种面向软件升级的软件测试模块及方法”的技术，上述两项技术皆没有涉及到基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法及系统，解决的技术问题：相关技术中没有一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试技术用于测试远程升级的软件，无法知道拟使用的用于远程升级的软件是否可靠、稳定。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案，一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法，包括以下步骤：

步骤A：根据FBL刷写规范测试验证ECUS及回归测试问题，若测试皆合格，执行步骤B；

步骤B：上位机虚拟THU节点存储软件包于本地硬盘，并将所述软件包传输至GW，同时触发所述GW刷写所述ECUS，以验证OTA-master的刷写可靠性，若测试通过，执行步骤C；

步骤C：THU传输所述软件包至GW，以验证THU至所述GW的传输可靠性，若测试通过，执行步骤D；

步骤D：上位机虚拟TSP节点存储所述软件包于本地硬盘，将所述软件包传输到THU，在THU触发安装所述软件包，以验证THU至GW及GW至ECUS的刷写可靠性，若测试通过，则执行步骤E；

步骤E：进行有TSP至THU、THU至GW及GW至ECUS的闭环测试，以验证从TSP至ECUS的传输可靠性和刷写可靠性。

优选地，

该测试方法是按照预先开发设计的测试用例展开测试，所述测试用例的测试步骤包括：

测试步骤a：测试通用功能，测试FOTA-APK常规功能及交互；

测试步骤b：测试下载提示，所述下载提示是多种提示场景下的，所述提示场景包括弹框提示、后台提示及图标特殊提示，且所述下载提示还区分为4G网络、WIFI网络下的；

测试步骤c：测试下载过程，所述下载过程是交互场景、异常中断下的，所述交互场景包括拨打BCALL、ECALL、蓝牙电话、下载离线地图、重启车机；

测试步骤d：测试数据传输过程，所述数据传输过程是在中断测试场景下的，所述测试场景包括频繁切换电源档位、频繁休眠唤醒、频繁重启车机及开启车机的大数据采集配置；

测试步骤e：测试安装提示；

测试步骤f：测试安装条件判断，所述条件包括电量、驻车状态、手刹状态、发动机状态；

测试步骤g：测试安装方式，所述安装方式包括终端立即安装、终端立车安装、终端预约安装、远程立即安装及远程预约安装；

测试步骤h：测试安装过程；

测试步骤i：测试车载、车控的交互，所述车载、车控的交互是在不同升级任务下的，所述升级任务包括仅座舱类升级、仅CANFD-ECU类升级、既有座舱类升级也有CANFD-ECU类升级、座舱类及CANFD-ECU升级类型转给你的不同升级对象的组合；

测试步骤j：测试异常中断，测试通用中断场景下的异常恢复情况，所述中断场景包括车辆进行休眠状态、人为重启车机、人为断开蓄电池。

优选地，

在所述步骤B中，测试过程中，所述GW通过诊断FBL规范刷写所述ECUS。

优选地，

在所述步骤D中，测试过程中，所述GW会通过诊断命令读取所述ECUS的软件件号、当前软件版本号，所述GW通过与所述THU的私有协议反馈所述软件件号、当前软件版本号至所述THU，所述THU通过内部串口反馈所述软件件号、当前软件版本号至FOTA-APK。

优选地，screen、instrument通过LVDS、USB协议及虚拟以太网协议反馈软件信息至THU，所述THU通过内部串口反馈所述软件信息至所述FOTA-APK。

优选地，在所述步骤E中，测试过程中，FOTA-APK通过WIFI或TBOX的4G网络反馈软件件号、当前软件版本号至OTA-service，所述OTA-service反馈可升级对象清单至所述THU，所述THU通过WIFI或4G网络从所述TSP把所述可升级对象的软件包下载。

优选地，如果所述THU没存储所述可升级对象的回滚包，则下载所述回滚包。

本发明还提供一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试系统，该系统通过相互协同工作的ECU-test、Dspace、System-bench、EGGplant、THU及OTAsystem，执行权利要求1至7任一项所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法；所述ECU-test与所述Dspace通信，所述Dspace与所述System-bench通信，所述ECU-test与所述EGGplant通信，所述EGGplant与所述THU通信，所述ECU-test与所述OTAsystem通信。

优选地，所述Dspace通过CAN、CANFD板卡与所述System-bench相连实现通信。

优选地，所述EGGplant通过ADB调试接口与THU相连实现通信。

通过采用上述技术方案，本发明可达到的有益技术效果陈述如下：本发明是基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试技术，能保证拟使用的用于远程升级的软件可靠、稳定，使得基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级的测试成为了可能，弥补了测试空白。

附图说明

图1为本发明升级适用的系统物理架构图；

图2为本发明的升级流程图；

图3为本发明的用例设计思路图；

图4为本发明的测试流程图；

图5为本发明的自动化测试框架图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

TSP: 汽车远程服务提供商;

PKI：公钥基础设施；

Screen：显示屏；

instrument：仪表；

LVDS：影音传输线；

BCALL：道路救援；

ECALL：紧急救援。

随着自动驾驶L3技术发展的白热化，L3技术本身已经成为一道分水岭，也成为了各大主机厂展现技术实力的一个标签，同时，L3技术本身对整车电子电器架构提出了更高的要求，也对软件的远程升级技术提出了更高的要求，当然对远程升级的测试技术也同样提出了更高的要求，比如升级的速度、升级协议的兼容性等，本发明基于L3技术架构，提出了一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法及系统。

整个测试活动从测试类别角度可以分为功能测试、压力测试、性能测试和稳定性测试四个板块；功能测试和稳定性测试主要是依据ISTQB中所定义的部分分析法进行测试用例设计，并据此开展测试执行，压力测试和性能测试主要是借助自动化测试工具开展测试，性能测试是指模拟多终端同时向服务器发起升级请求，属常规测试。

自动化测试开发是要解决压力测试需求，主要围绕自动化测试环境搭建和自动化脚本开发展开工作。

自动化脚本即执行测试任务的脚本，自动化测试环境搭建即搭建执行自动化测试任务的系统。因为本发明是基于L3整车架构的，因此首先有必要对基于L3架构的远程升级进行陈述。

如图1所示，为本发明升级适用的系统物理架构图，本发明是基于此架构展开的升级测试方法。GW通过ICAN和Data CANFD与THU相连，ICAN是用于收发常规事件报文，DataCANFD是用于THU与GW之间的软件包数据传输；CANFD-ECUS通过CANFD的方式与GW相连，GW即通过CANFD对ECU进行升级刷写。

由于传统整车架构以采用CAN总线为主要的数据通信介质，在控制器软件升级过程中主要表现有两大突出的缺点，其一是THU到GW的数据传输速度太慢，其二是GW到ECUS的刷写速度太慢；两个缺点会导致升级失败的可能性更大，以及对软件包的大小形成限制。

本发明所特指的L3整车架构，在控制器软件升级过程中是以CANFD总线作为数据通信介质，提升数据传输和刷写速度，因此从设计端本身已经提升升级的可靠性。

如图2所示，为本发明的升级流程图，被测对象即按照此流程步骤实现从云端拉包到CANFD-ECU的成功刷写过程。

通过PKI（公钥基础设施）系统对CANFD-ECU的软件包进行加密、签名，按照对应ECU的软件件号把软件包挂载到TSP（汽车远程服务提供商）后台的OTA-service，挂载软件包时需要注明升级的类型，比如静默升级、常规升级，以及需要明确升级对象的部分升级参数，如升级顺序、诊断ID号等。根据挂载的软件包发布升级任务，任务信息中需要包含执行升级任务的设备TUID号以及任务生效的时间。注意，所有升级对象都需要同时挂载相关的回滚包。

车辆上电后，GW会通过诊断命令读取CANFD-ECU的软件件号、当前软件版本号，GW成功获取到ECU的软件信息后将通过与车机的私有协议将相关信息反馈给车机，车机再通过内部串口将信息反馈给FOTA\APK。Screen（显示屏）和instrument（仪表）通过LVDS、USB协议、虚拟以太网协议把相关软件信息反馈给车机，车机再通过内部串口将信息反馈给FOTA—APK。

FOTA-APK收集完CANFD—ECU和座舱相关的所有对象的软件信息后通过WIFI热点网络或TBOX的4G网络传输反馈给OTA-service，OTA-SERVICE收到终端设备反馈的软件信息后通过软件件号和版本号计算出可以升级的对象清单，OTA-service将可升级对象清单反馈给车机，车机根据这份清单通过WIFI热点或4G网络从TSP把升级对象的软件包下载到终端，如果终端没有存储升级对象的回滚包则同时把回滚包也下载下来。

车机下载完所有的升级对象软件包后提示用户可以点击立即安装、离车安装、预约安装，用户点击安装后，车机线通知GW对CANFD-ECU进行刷写，GW通过诊断FBL规范对CANFD-ECU进行刷写，车机再通过LVDS（影音传输线）、USB对座舱相关软件进行刷写，所有对象升级完成后车机自动重启提示安装成功。

通过上述可知，基于L3整车架构的远程升级有别于传统升级技术，因此测试方法也进行了相应的改进得到本发明的测试方法，如图4所示，为本发明的测试流程图，本发明的测试流程一共分为五个阶段依次展开。

步骤A：根据FBL刷写规范测试验证ECUS及回归测试问题，若测试皆合格，执行步骤B。步骤A是后续各步骤执行的基础，步骤A必须测试合格。

步骤B：上位机虚拟THU车机节点存储软件包于本地硬盘，并将软件包传输至GW，同时触发GW刷写ECUS，以验证OTA-master的刷写可靠性，若测试通过，执行步骤C，步骤B也是必须测试通过才能进行后面步骤继续测试，在测试过程中，GW通过诊断FBL规范刷写ECUS。

步骤C：THU传输软件包至GW，以验证THU至GW的传输可靠性，若测试通过，执行步骤D。

步骤D：上位机虚拟TSP节点存储软件包于本地硬盘，将软件包传输到THU，在THU触发安装软件包，以验证THU至GW及GW至ECUS的刷写可靠性，若测试通过，则执行步骤E。在测试过程中，GW会通过诊断命令读取ECUS的软件件号、当前软件版本号，GW通过与THU的私有协议反馈软件件号、当前软件版本号至THU，THU通过内部串口反馈软件件号、当前软件版本号至FOTA-APK。Screen、instrument通过LVDS、USB协议及虚拟以太网协议反馈软件信息至THU，THU通过内部串口反馈软件信息至FOTA-APK。

步骤E：进行有TSP至THU、THU至GW及GW至ECUS的闭环测试，以验证从TSP至ECUS的传输可靠性和刷写可靠性。测试过程中，FOTA-APK通过WIFI或TBOX的4G网络反馈软件件号、当前软件版本号至OTA-service，OTA-service反馈可升级对象清单至THU，THU通过WIFI或4G网络从TSP把可升级对象的软件包下载。如果THU没存储可升级对象的回滚包，下载回滚包。

上述测试方法是按照预先开发设计的测试用例进行测试的，下面陈述测试用例的设计思路图。

如图3所示，为本发明的测试用例设计思路图，整个测试用例的开发设计是按照此思路展开的。

通用功能中需要重点考虑FOTA-APK在车机的各种主题应用场景下，中英文切换场景下、FOTA界面中的四角公共组件、升级描述的交互等测试要点，通用功能主要考查的是FOTA-APK的常规功能及交互。

下载提示需要考虑多种提示场景，比如弹框提示、后台提示、图标特殊提示等，同时需要区分4G网络和WIFI网络的不同提示逻辑，下载过程重点考查下载过程中的交互场景、异常中断等，比如下载过程中拨打BCALL（道路救援）、ECALL（紧急救援）\蓝牙电话、下载离线地图、传给你去车机等操作。数据传输过程和下载过程考查的测试要点类似，需要注意的是数据传输过程还应该加大中断测试场景，比如频繁切换电源档位、频繁休眠唤醒、频繁重启车机、开启车机的大数据采集配置等。安装提示和下载提示考查的测试点类似，区别点在于安装提示界面中的不同选项测试。安装条件判断和安装提示可以结合起来测试，条件判断需要遍历所有的条件如电量、注册状态、手刹状态、发动机状态。安装方式需要考虑终端立即安装、终端立车安装、终端预约安装、远程立即安装、远程预约安装几种不同的安装的激活与退出，安装过程重点是考查安装的成功率、安装过程的交互如遇到诊断报文的逻辑处理机制。

座舱类软件升级和CANFD-ECU类升级的测试应该考虑升级任务的不同组合测试，比如：只有座舱类升级、只有CANFD-ECU类升级、两种升级类型都有、每种升级类型中的不同升级对象的组合（如IBCM和GW的升级组合、车机OS和车机MCU的组合）等。异常中断类主要是考查通用中断场景下的异常恢复情况，比如车辆进行休眠状态、人为重启车机、人为断开蓄电池等等。

根据测试用例的设计思路，本发明测试方法的测试步骤包括以下测试步骤：

测试步骤a：测试通用功能，测试FOTA-APK常规功能及交互；

测试步骤b：测试下载提示，下载提示是多种提示场景下的，提示场景包括弹框提示、后台提示及图标特殊提示，且下载提示还区分为4G网络、WIFI网络下的；

测试步骤c：测试下载过程，下载过程是交互场景、异常中断下的，交互场景包括拨打BCALL、ECALL、蓝牙电话、下载离线地图、重启车机；

测试步骤d：测试数据传输过程，数据传输过程是在中断测试场景下的，测试场景包括频繁切换电源档位、频繁休眠唤醒、频繁重启车机及开启车机的大数据采集配置；

测试步骤e：测试安装提示；

测试步骤f：测试安装条件判断，条件包括电量、驻车状态、手刹状态、发动机状态；

测试步骤g：测试安装方式，安装方式包括终端立即安装、终端立车安装、终端预约安装、远程立即安装及远程预约安装；

测试步骤h：测试安装过程；

测试步骤i：测试车载、车控的交互，车载、车控的交互是在不同升级任务下的，升级任务包括仅座舱类升级、仅CANFD-ECU类升级、既有座舱类升级也有CANFD-ECU类升级、座舱类及CANFD-ECU升级类型转给你的不同升级对象的组合；

测试步骤j：测试异常中断，测试通用中断场景下的异常恢复情况，中断场景包括车辆进行休眠状态、人为重启车机、人为断开蓄电池。

CAN控制器软件远程升级测试是按照原先编写的测试用例按照下述的系统进行测试的，该系统即基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试系统，该系统通过相互协同工作的ECU-test、Dspace（一个上位机软件）、System-bench、EGGplant（软件）、THU及OTAsystem，执行上述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法；ECU-test与Dspace（一个上位机软件）通信，Dspace通过CAN、CANFD板卡与System-bench通信，ECU-test与EGGplant通信，EGGplant通过ADB调试接口与THU通信，ECU-test与OTAsystem通信。

ECU-test是整个自动化测试工程的控制中心，ECU-test通过内部软件接口与Dspace 软件实现相互通讯，Dspace软件通过CAN、CANFD板卡与物理台架bench相连并实现数据通讯，ECU-test即可监听bench的网络数据也可以控制台架的上电、下电包括模拟发送报文数据等。

ECU-test通过内部软件接口与EGGplant软件实现相互通讯，EGGplant通过车机的ADB调试接口与车机相连实现对FOTA的所有UI界面的截图以及信息比对，ECU-test即可实现对FOTA软件的各个工作流程的监控及期待结果判定。

ECU-test通过Python脚本实现与OTAsystem的相互通讯，及ECU-test可以随时控制TSP云端发布的升级任务状态，最后ECU-test测试完成后自动输出测试报告。

Claims (10)

1.一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：根据FBL刷写规范测试验证ECUS及回归测试问题，若测试皆合格，执行步骤B；

步骤B：上位机虚拟THU节点存储软件包于本地硬盘，并将所述软件包传输至GW，同时触发所述GW刷写所述ECUS，以验证OTA-master的刷写可靠性，若测试通过，执行步骤C；

步骤C：THU传输所述软件包至GW，以验证THU至所述GW的传输可靠性，若测试通过，执行步骤D；

步骤D：上位机虚拟TSP节点存储所述软件包于本地硬盘，将所述软件包传输到THU，在THU触发安装所述软件包，以验证THU至GW及GW至ECUS的刷写可靠性，若测试通过，则执行步骤E；

步骤E：进行有TSP至THU、THU至GW及GW至ECUS的闭环测试，以验证从TSP至ECUS的传输可靠性和刷写可靠性。

2.根据权利要求1所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法，其特征在于，

该测试方法是按照预先开发设计的测试用例展开测试，所述测试用例的测试步骤包括：

测试步骤a：测试通用功能，测试FOTA-APK常规功能及交互；

测试步骤b：测试下载提示，所述下载提示是多种提示场景下的，所述提示场景包括弹框提示、后台提示及图标特殊提示，且所述下载提示还区分为4G网络、WIFI网络下的；

测试步骤c：测试下载过程，所述下载过程是交互场景、异常中断下的，所述交互场景包括拨打BCALL、ECALL、蓝牙电话、下载离线地图、重启车机；

测试步骤d：测试数据传输过程，所述数据传输过程是在中断测试场景下的，所述测试场景包括频繁切换电源档位、频繁休眠唤醒、频繁重启车机及开启车机的大数据采集配置；

测试步骤e：测试安装提示；

测试步骤f：测试安装条件判断，所述条件包括电量、驻车状态、手刹状态、发动机状态；

测试步骤g：测试安装方式，所述安装方式包括终端立即安装、终端立车安装、终端预约安装、远程立即安装及远程预约安装；

测试步骤h：测试安装过程；

测试步骤i：测试车载、车控的交互，所述车载、车控的交互是在不同升级任务下的，所述升级任务包括仅座舱类升级、仅CANFD-ECU类升级、既有座舱类升级也有CANFD-ECU类升级、座舱类及CANFD-ECU升级类型转给你的不同升级对象的组合；

测试步骤j：测试异常中断，测试通用中断场景下的异常恢复情况，所述中断场景包括车辆进行休眠状态、人为重启车机、人为断开蓄电池。

3.根据权利要求1所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法，其特征在于，

在所述步骤B中，测试过程中，所述GW通过诊断FBL规范刷写所述ECUS。

4.根据权利要求1所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法，其特征在于，

在所述步骤D中，测试过程中，所述GW会通过诊断命令读取所述ECUS的软件件号、当前软件版本号，所述GW通过与所述THU的私有协议反馈所述软件件号、当前软件版本号至所述THU，所述THU通过内部串口反馈所述软件件号、当前软件版本号至FOTA-APK。

5.根据权利要求4所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法，其特征在于，screen、instrument通过LVDS、USB协议及虚拟以太网协议反馈软件信息至THU，所述THU通过内部串口反馈所述软件信息至所述FOTA-APK。

6.根据权利要求1所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法，其特征在于，在所述步骤E中，测试过程中，FOTA-APK通过WIFI或TBOX的4G网络反馈软件件号、当前软件版本号至OTA-service，所述OTA-service反馈可升级对象清单至所述THU，所述THU通过WIFI或4G网络从所述TSP把所述可升级对象的软件包下载。

7.根据权利要求6所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法，其特征在于，如果所述THU没存储所述可升级对象的回滚包，则下载所述回滚包。

8.一种基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试系统，其特征在于，该系统通过相互协同工作的ECU-test、Dspace、System-bench、EGGplant、THU及OTAsystem，执行权利要求1至7任一项所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试方法；所述ECU-test与所述Dspace通信，所述Dspace与所述System-bench通信，所述ECU-test与所述EGGplant通信，所述EGGplant与所述THU通信，所述ECU-test与所述OTAsystem通信。

9.根据权利要求8所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试系统，其特征在于，所述Dspace通过CAN、CANFD板卡与所述System-bench相连实现通信。

10.根据权利要求8所述的基于L3整车架构的CANFD控制器软件远程升级测试系统，其特征在于，所述EGGplant通过ADB调试接口与THU相连实现通信。

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