CN114756009A - 一种基于新能源汽车整车功能的测试系统及其搭建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于新能源汽车整车功能的测试系统及其搭建方法，该系统包括硬件在环设备，包括实时处理器、故障注入板卡、IO和通讯板卡、程控电源，所述实时处理器为实时操作系统的CPU；故障注入板卡实现模拟故障注入测试；IO和通讯板卡与被测控制器进行信号交互；程控电源模拟车上电源，为机柜中板卡好被测控制器供电；LabCar测试台架，所述测试台架具备通用性，且根据实车大小、控制器及零部件布置情况设计其实际尺寸及造型；场景仿真显示单元，用于显示测试AR‑HUD的交通场景前视图像及支持AR‑HUD测试。本系统以自动化/半自动化的方式完成整车功能的HIL测试，有效提升测试效率，人力成本低，覆盖更全面的测试范围。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车整车功能测试技术领域，具体涉及基于新能源汽车整车功能的测试系统及其搭建方法。
背景技术
为保障产品的可靠性，从整车控制系统开发V流程角度触发，在新能源汽车面市前，需要对整车控制系统涉及的几大功能域及整车网络进行全面、系统的测试，但是整车涉及的测试用例越来越多，其功能用例多达几万条甚至十几万条，如果采取传统的人工实车的测试方法，必然会面临周期长、劳动成本增加等问题，需要增加整车级控制系统测试台架验证环节，尽可能多的在测试台架上进行测试， 且为了提高测试效率，需采用自动化/半自动化的方式以完成整车功能的测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于新能源汽车整车功能的测试系统及其搭建方法，解决的技术问题：目前相关技术中没有一种测试系统可高效率的对新能源汽车的整车功能进行HIL测试。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于新能源汽车整车功能的测试系统，包括：
上位机，所述上位机安装有测试配置软件、自动化测试软件、故障注入软件及ADB触控仿真软件，所述测试配置软件配置模拟、数字、通信总线和基于现场可编程门阵列的I/O接口，生成实时激励及记录文件数据；所述自动化测试软件通过图形化编程创建测试用例，同时支持测试工具及测试平台，输出自定义测试报告；所述故障注入软件用于对指定管脚进行故障注入；所述ADB触控仿真软件用于对基于安卓系统娱乐主机的人际交互操作、图像获取、视频保存及底层信号获取；
硬件在环设备，包括实时处理器、故障注入板卡、IO和通讯板卡、程控电源，所述实时处理器为实时操作系统的CPU；所述故障注入板卡实现模拟故障注入测试；所述IO和通讯板卡与被测控制器进行信号交互；所述程控电源模拟车上电源，为机柜中板卡好被测控制器供电；
LabCar测试台架，所述测试台架具备通用性，且根据实车大小、控制器及零部件布置情况设计其实际尺寸及造型；
场景仿真显示单元，用于显示测试AR-HUD的交通场景前视图像及支持AR-HUD测试；
导航仿真单元，通过上位机控制，模拟GPS/BD卫星信号，自定义选择测试场景并随时更改时间和方向角；
基站仿真单元，在实验室环境下模拟多个独立LTE基站，构建模拟2G\3G\4G网络，满足驻网、小区切换、小区重选和异常情况网络模拟；
人机交互测试单元，所述人机交互测试单元包括语音合成与播放模块及ADB触控仿真模块，所述语音合成与播放模块合成、播放语音指令及集成文本合成语音，为车机系统提供语音指令激励；所述ADB触控仿真模块模拟操控；
充放电模块，所述充放电模块实现系统的充电测试和快速安全放电。
优选地，
所述故障注入软件用于对指定管脚进行故障注入包括对电源短路、对地短路、开路、多个信号之间的短路和虚接。
优选地，
所述IO和通讯板卡与被测控制器进行模拟、数字和总线信号交互。
优选地，
所述场景仿真显示单元包括投影机、幕布、VTD场景仿真单元。
优选地，
所述ADB触控仿真模块模拟的操控包括软按键单单击/双击、屏幕滑动或拖拽操作。
本发明还提供一种基于新能源汽车整车功能的测试系统的搭建方法，包括的步骤为：
S01：搭建硬件在环设备，将实时处理器、故障注入板卡、IO和通讯板卡及程控电源以合理布局安装在硬件在环设备上，将所有硬件IO板卡的有效通道接线至设备内连接端子，用于和其他设备信号交互；
S02：搭建LabCar测试台架，将真实电控单元ECU和相关部件以合理的布局安装在LabCar测试台架上，且固定方式和固定位置不影响零部件与整车线束的连接及零部件操作，LabCar测试台架上每个控制器的线束单独集合，并采用连接器连接在转接板上；
S03：搭建人机交互测试单元，将语音合成与播放模块合理安装在LabCar测试台架内部，将上位机的ADB触控仿真软件与智能座舱控制器通过USB或wifi通讯方式建立连接，具体地，adb server为运行在上位机后台的服务进程，其为上位机与设备之间交互的接口，上位机的adb client发送安卓指令通过server传送给车机设备端，车机设备端基于安卓指令执行相应的指令操作；
S04：完成系统搭建，将各个单元通过接插件连接进行数据交互，即将场景仿真显示单元、导航仿真单元、基站仿真单元及人机交互测试单元皆分别与硬件在环设备和LabCar测试台架相互通信，且场景仿真显示单元与导航仿真单元相互通信。
优选地，
还包括的步骤有：在上位机配置自动化测试软件的工程文件，利用模型和工程文件配置测试环境，设置测试步骤。
通过采用上述技术方案，本发明可达到的有益技术效果为：本系统采用实车线束，按照真实部件在实车的位置搭建测试台架，对实车全部电控单元及其被控对象、相关执行器、传感器进行集成和功能调试，调试后的系统可在实验室环境下对整车系统功能进行相关功能测试，同时测试系统应能够模拟待测电控单元所需的车辆硬线IO信号、总线节点信号、电气故障等状态，可方便地利用上位机控制系统进行测试。本发明提高了测试效率，人力成本低，覆盖更全面的测试范围，保证产品的稳定性，提高产品的质量，提高系统功能开发的质量，提升产品可靠性，提升用户忠诚度，提高产品竞争力。
附图说明
图1为整车功能测试系统示意图；
图2为本发明的工作原理；
图3为硬件在环设备示意图；
图4为LabCar台架示意图；
图5为ADB模块工作原理示意图；
图6位本发明的逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供了一种基于新能源汽车整车功能的测试系统，包括：
上位机，上位机包括测试配置软件、自动化测试软件、故障注入软件即ADB触控仿真软件。测试配置软件配置模拟、数字、通信总线和基于现场可编程门阵列的I/O接口，生成实时激励，记录文件数据等。自动化测试软件通过图形化编程创建测试案例，同时支持广泛的测试工具及各种测试平台，可输出用户自定义的测试报告。故障注入软件可实现对指定管脚的故障注入：对电源短路、对地短路、开路、几个信号之间的短路和虚接等。ADB触控仿真软件针对基于安卓系统娱乐主机的人机交互操作、图像获取、视频保存、底层信号获取等一系列功能。
硬件在环设备，硬件在环设备包括实时处理器、故障注入板卡、IO和通讯板卡、程控电源。实时处理器是实时操作系统的CPU，是硬件在环设备的核心。故障注入板卡模拟故障注入测试，IO和通讯板卡是预被测控制器进行信号交互，信号包括模拟、数字和总线信号等。程控电源模拟车上电源，给机柜中板卡、被测控制器供电，电源大小通过上位机实时控制。
LabCar测试台架，测试台架尺寸及造型根据实车大小、控制器及零部件布置情况设计，以便合理把真实电控单元ECU和涉及的相关部件，如开关、负载、主要机械系统部件等，布局安装在LabCar测试台架上，且测试台架具备通用性，可很方便地更换不同车型实车线束、控制器、开关、负载等。
场景仿真显示单元，包括投影机、幕布、VTD场景仿真单元，主要用于显示测试AR-HUD的交通场景前视图像，支持AR-HUD测试。
导航仿真单元，通过上位机控制，实现GPS/BD卫星信号的模拟，可实现自定义选择测试场景，随时更改时延、方向角等卫星信号导航特征。
基站仿真单元，可在实验室环境下同时模拟不少于3个独立LTE基站，构建模拟2G\3G\4G网络，满足驻网、小区切换、小区重选和异常情况等网络模拟。
人机交互测试单元，包括语音合成与播放模块、ADB触控仿真模块。语音合成与播放模块，具备语音指令合成与播放功能，可实现集成文本合成语音（TTS）功能，直接为车机系统提供语音指令激励。ADB仿真模块，可模拟用户操控，如软按键单击/双击、屏幕滑动、拖拽操作等操作。
充放电模块，可实现整个系统的充电测试和快速安全放电。
本发明还提供了一种搭建本测试系统的途经，包括的步骤为：
第一步，如图2、图3和图6所示，搭建硬件在环设备，将实时处理器、故障注入板卡、IO和通讯板卡、程控电源等以合理的布局安装在硬件在环设备上，将所有硬件IO板卡的有效通道接线至设备内连接端子，用于和其他设备信号交互。
第二步，如图4所示，搭建LabCar测试台架，将真实电控单元ECU和涉及到的相关部件，如开关、负载、主要机械系统部件等，以合理的布局安装在LabCar测试台架上，固定方式、固定位置不能影响零部件与整车线束的连接及零部件操作LabCar测试台架上每个控制器的线束需单独集合在一起，采用连接器连接在转接板上，方便后期项目切换和问题排查。
第三步，如图5所示，搭建人机交互测试单元，将语音合成与播放模块合理安装在LabCar台架内部，将上位机ADB模块与智能座舱控制器通过USB或WIFI通讯方式建立连接，server是运行在上位机后台的服务进程，作为上位机与设备之间交互的接口，上位机client发送安卓指令通过server传送给车机设备端，车机设备端接收后，在车机上完成相应的指令操作，如单击、滑动、缩放等功能。
第四步，完成系统搭建。将各个单元通过接插件连接起来进行数据交互，即连接LabCar测试台架、硬件在环设备、基站仿真单元、导航仿真单元、人机交互测试单元、场景仿真显示单元、充放电模块之间的电气线束和I/O通讯接口。
优选地，在上位机上配置自动化测试软件的工程文件，利用模型和工程文件配置测试环境，设置测试步骤，因整车功能测试用例包括整车所有功能，现举例说明：设定当前环境为系统低压上电、高压上电、整车处于READY档，首先踩下刹车踏板，然后设定档位为D档，再然后设定档位为N档，最后按下解锁按钮，设定档位为R档。
系统搭建完成后，测试人员开始编译环境模型、搭建实验工程、编写测试步骤。
确保所有连接无异常之后，开机运行上位机、启动硬件在环设备，开启整车电源，奖励上位机与硬件在环设备实时处理器的连接，开始执行配置文件，按计划执行测试。上位机通过自动化测试软件调取实验管理软件内信号，更改档位信息，完成各档位之间的切换。
生成测试报告并进行数据分析。上位机可记录整个测试过程中的实验数据，支持回放进行数据分析，档位请求信号变化时，上位机读取相应的实际档位信号、仪表信号、档位灯信号等，判断档位是否按照要求变化，测试完成后根据判断结果自动生成测试报告。
Claims (7)
1.一种基于新能源汽车整车功能的测试系统，其特征在于，包括：
上位机，所述上位机安装有测试配置软件、自动化测试软件、故障注入软件及ADB触控仿真软件，所述测试配置软件配置模拟、数字、通信总线和基于现场可编程门阵列的I/O接口，生成实时激励及记录文件数据；所述自动化测试软件通过图形化编程创建测试用例，同时支持测试工具及测试平台，输出自定义测试报告；所述故障注入软件用于对指定管脚进行故障注入；所述ADB触控仿真软件用于对基于安卓系统娱乐主机的人际交互操作、图像获取、视频保存及底层信号获取；
硬件在环设备，包括实时处理器、故障注入板卡、IO和通讯板卡、程控电源，所述实时处理器为实时操作系统的CPU；所述故障注入板卡实现模拟故障注入测试；所述IO和通讯板卡与被测控制器进行信号交互；所述程控电源模拟车上电源，为机柜中板卡和被测控制器供电；
LabCar测试台架，所述测试台架根据实车大小、控制器及零部件布置情况设计其实际尺寸及造型；
场景仿真显示单元，用于显示测试AR-HUD的交通场景前视图像及支持AR-HUD测试；
导航仿真单元，通过上位机控制，模拟GPS/BD卫星信号，自定义选择测试场景并随时更改时间和方向角；
基站仿真单元，在实验室环境下模拟多个独立LTE基站，构建模拟2G\3G\4G网络，提供驻网、小区切换、小区重选和异常情况网络模拟；
人机交互测试单元，所述人机交互测试单元包括语音合成与播放模块及ADB触控仿真模块，所述语音合成与播放模块合成、播放语音指令及集成文本合成语音，为车机系统提供语音指令激励；所述ADB触控仿真模块模拟操控；
充放电模块，所述充放电模块实现系统的充电测试和快速安全放电。
2.根据权利要求1所述的基于新能源汽车整车功能的测试系统，其特征在于，
所述故障注入软件用于对指定管脚进行故障注入包括对电源短路、对地短路、开路、多个信号之间的短路和虚接。
3.根据权利要求1所述的基于新能源汽车整车功能的测试系统，其特征在于，
所述IO和通讯板卡与被测控制器进行模拟、数字和总线信号交互。
4.根据权利要求1所述的基于新能源汽车整车功能的测试系统，其特征在于，
所述场景仿真显示单元包括投影机、幕布、VTD场景仿真单元。
5.根据权利要求1所述的基于新能源汽车整车功能的测试系统，其特征在于，
所述ADB触控仿真模块模拟的操控包括软按键单单击/双击、屏幕滑动或拖拽操作。
6.一种基于新能源汽车整车功能的测试系统的搭建方法，其特征在于，包括的步骤为：
S01：搭建硬件在环设备，将实时处理器、故障注入板卡、IO和通讯板卡及程控电源布局安装在硬件在环设备上，将所有硬件IO板卡的有效通道接线至设备内连接端子，用于和其他设备信号交互；
S02：搭建LabCar测试台架，将真实电控单元ECU和相关部件以合理的布局安装在LabCar测试台架上， LabCar测试台架上每个控制器的线束单独集合，并采用连接器连接在转接板上；
S03：搭建人机交互测试单元，将语音合成与播放模块合理安装在LabCar测试台架内部，将上位机的ADB触控仿真软件与智能座舱控制器通过USB或wifi通讯方式建立连接，具体地，adb server为运行在上位机后台的服务进程，其为上位机与设备之间交互的接口，上位机的adb client发送安卓指令通过server传送给车机设备端，车机设备端基于安卓指令执行相应的指令操作；
S04：完成系统搭建，将各个单元通过接插件连接进行数据交互，即将场景仿真显示单元、导航仿真单元、基站仿真单元及人机交互测试单元皆分别与硬件在环设备和LabCar测试台架相互通信，且场景仿真显示单元与导航仿真单元相互通信。
7.根据权利要求6所述的搭建方法，其特征在于，
还包括的步骤有：在上位机配置自动化测试软件的工程文件，利用模型和工程文件配置测试环境，设置测试步骤。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202210460806.3A CN114756009A (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种基于新能源汽车整车功能的测试系统及其搭建方法 |
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| CN202210460806.3A CN114756009A (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种基于新能源汽车整车功能的测试系统及其搭建方法 |
Publications (1)
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| CN114756009A true CN114756009A (zh) | 2022-07-15 |
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|---|---|
| CN (1) | CN114756009A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115683564A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-02-03 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种ar-hud系统的验证测试方法与装置 |
| CN116125950A (zh) * | 2023-01-19 | 2023-05-16 | 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 一种硬件在环仿真测试工具自动生成方法、设备及介质 |
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2022
- 2022-04-28 CN CN202210460806.3A patent/CN114756009A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN115683564A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-02-03 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种ar-hud系统的验证测试方法与装置 |
| CN116125950A (zh) * | 2023-01-19 | 2023-05-16 | 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 一种硬件在环仿真测试工具自动生成方法、设备及介质 |
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