CN115470064A - 待测设备的安全测试方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及功能安全系统的测试技术领域，特别涉及一种待测设备的安全测试方法、装置、电子设备及存储介质，其中，方法包括：获取待测设备的测试配置数据，并根据测试配置数据提取多个故障模拟数据；将多个故障模拟数据按照预设次序发送至待测设备，并采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据；对比故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据对比结果生成待测设备的测试报告。由此，通过直接对待测硬件电路板进行故障注入，解决了相关技术不能进行控制器内部硬件失效测试，以及虚拟测试平台的测试准确性问题，可以对控制器硬件电路设计、控制器软件设计的功能安全有效性进行测试验证。

Description

待测设备的安全测试方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及功能安全系统的测试技术领域，特别涉及一种待测设备的安全测试方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着自动驾驶技术的快速发展，汽车电子电气系统的复杂度越来越高，其安全性逐渐受到重视。为保证汽车电子电气系统的安全性，汽车行业引入了功能安全的设计方法，整车厂及其供应商在安全相关的系统设计时都采用ISO 26262或者GB/T 34590的功能安全标准作为实现的途径。任何系统的设计都必须通过测试来验证其设计的正确性，通过测试验证正确后，才能证明该系统满足功能安全的标准。

相关技术中针对功能安全的测试方法主要有两种，一种是通过CANoe(CAN OenEvironment，总线开发环境)进行整车级的故障注入测试，能够在整车层级对功能安全进行测试验证；另一种是通过虚拟测试平台对应用软件进行测试，能在虚拟测试平台上对功能安全的软件模块进行测试验证。

然而，第一种不能测试各个控制器的内部硬件失效是否满足功能安全；另一种不能测试各个控制器的内部硬件失效是否满足功能安全，且虚拟测试平台和控制器实际硬件运行之间会存在差异，虚拟测试平台的测试结果不一定准确。

发明内容

本申请提供一种待测设备的安全测试方法、装置、电子设备及存储介质，以解决相关技术不能进行控制器内部硬件失效测试，以及虚拟测试平台的测试准确性问题，可以对控制器硬件电路设计、控制器软件设计的功能安全有效性进行测试验证。

本申请第一方面实施例提供一种待测设备的安全测试方法，包括以下步骤：获取待测设备的测试配置数据，并根据所述测试配置数据提取多个故障模拟数据；将所述多个故障模拟数据按照预设次序发送至所述待测设备，并采集所述待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据；以及对比所述故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据所述对比结果生成所述待测设备的测试报告。

根据上述技术手段，本申请可以解决相关技术不能进行控制器内部硬件失效测试，以及虚拟测试平台的测试准确性问题，可以对控制器硬件电路设计、控制器软件设计的功能安全有效性进行测试验证。

可选地，在一些实施例中，上述的待测设备的安全测试方法，还包括：基于所述测试报告检测所述待测设备是否存在安全隐患；在检测到所述待测设备存在所述安全隐患时，基于所述安全隐患对应所述测试报告的数据生成所述待测设备的维修建议。

根据上述技术手段，本申请可以在待测设备出现安全隐患时，生成待测设备的维修建议，供相关人员及时维修。

可选地，在一些实施例中，在获取所述待测设备的测试配置数据之前，还包括：获取测试设备的测试选项和测试内容；根据所述测试选项和所述测试内容确定所述测试设备的测试用例；基于预设的数据转化算法，将所述测试用例转化为所述测试配置数据。

根据上述技术手段，本申请可以根据待测设备所需要检测的内容，匹配相应的测试选项和测试内容，生成相应测试配置数据。

可选地，在一些实施例中，所述故障模拟数据包括电源故障模拟数据、模拟信号采样故障模拟数据、时钟故障模拟数据、通信故障模拟数据和I/O(Input/Output，输入/输出)口故障模拟数据中的至少两项。

根据上述技术手段，本申请可以提供多种故障模拟测试，供用户选择，用户可以按需进行故障模拟。

本申请第二方面实施例提供一种待测设备的安全测试装置，包括：获取模块，用于获取待测设备的测试配置数据，并根据所述测试配置数据提取多个故障模拟数据；发送模块，用于将所述多个故障模拟数据按照预设次序发送至所述待测设备，并采集所述待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据；以及生成模块，用于对比所述故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据所述对比结果生成所述待测设备的测试报告。

可选地，在一些实施例中，上述的待测设备的安全测试装置，还用于：基于所述测试报告检测所述待测设备是否存在安全隐患；在检测到所述待测设备存在所述安全隐患时，基于所述安全隐患对应所述测试报告的数据生成所述待测设备的维修建议。

可选地，在一些实施例中，所述获取模块，还包括：获取测试设备的测试选项和测试内容；根据所述测试选项和所述测试内容确定所述测试设备的测试用例；基于预设的数据转化算法，将所述测试用例转化为所述测试配置数据。

可选地，在一些实施例中，所述故障模拟数据包括电源故障模拟数据、模拟信号采样故障模拟数据、时钟故障模拟数据、通信故障模拟数据和I/O口故障模拟数据中的至少两项。

本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的待测设备的安全测试方法。

本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的待测设备的安全测试方法。

由此，通过获取待测设备的测试配置数据，并根据测试配置数据提取多个故障模拟数据，并将多个故障模拟数据按照预设次序发送至待测设备，并采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据，并对比故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据对比结果生成待测设备的测试报告。由此，通过直接对待测硬件电路板进行故障注入，解决了相关技术不能进行控制器内部硬件失效测试，以及虚拟测试平台的测试准确性问题，可以对控制器硬件电路设计、控制器软件设计的功能安全有效性进行测试验证。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的待测设备的安全测试方法的流程图；

图2为根据本申请一个实施例提供的测试系统示意图；

图3为根据本申请一个实施例提供的待测设备的安全测试方法的流程图；

图4为根据本申请一个实施例提供的板级测试设备的示意图；

图5为根据本申请实施例提供的待测设备的安全测试装置的方框示意图；

图6为根据本申请实施例提供的电子设备的示意图。

附图标记说明：10-待测设备的安全测试装置，100-获取模块，200-发送模块和300-生成模块。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的待测设备的安全测试方法、装置、电子设备及存储介质。针对上述背景技术中提到的相关技术不能进行控制器内部硬件失效测试，以及虚拟测试平台的测试准确性问题，本申请提供了一种待测设备的安全测试方法，在该方法中，通过获取待测设备的测试配置数据，并根据测试配置数据提取多个故障模拟数据，并将多个故障模拟数据按照预设次序发送至待测设备，并采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据，并对比故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据对比结果生成待测设备的测试报告。由此，通过直接对待测硬件电路板进行故障注入，解决了相关技术不能进行控制器内部硬件失效测试，以及虚拟测试平台的测试准确性问题，可以对控制器硬件电路设计、控制器软件设计的功能安全有效性进行测试验证。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种待测设备的安全测试方法的流程示意图。

如图1所示，该待测设备的安全测试方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取待测设备的测试配置数据，并根据测试配置数据提取多个故障模拟数据。

可选地，在一些实施例中，故障模拟数据包括电源故障模拟数据、模拟信号采样故障模拟数据、时钟故障模拟数据、通信故障模拟数据和I/O口故障模拟数据中的至少两项。

可选地，在一些实施例中，在获取待测设备的测试配置数据之前，还包括：获取测试设备的测试选项和测试内容；根据测试选项和测试内容确定测试设备的测试用例；基于预设的数据转化算法，将测试用例转化为测试配置数据。

其中，测试设备的测试用例可以预先编写完成。

具体地，在一些实施例中，根据待测设备支持的测试选项和测试内容的需要，预先完成测试用例的编写，然后在测试设备的上位机中输入已经准备好的测试用例，上位机将测试用例转换成待测设备的配置数据发送给测试设备得到多个故障模拟数据，准备进行测试。

在实际执行过程中，待测设备进行测试之前，应当如图2所示预先搭建好测试环境，包括：板级测试设备、测试设备的上位机、待测设备。按照测试内容的需要，将板级测试设备和待测设备之间对应的连线接好，同时选择测试设备支持的通信方式连接到电脑，打开测试设备配套的上位机，为测试做好准备，其中板级测试设备和上位机之间根据测试需求通过UART(Universal Asynchronous，异步收发器)/CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)/USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)三种通信总线中的一种进行连接，测试设备和待测设备之间需要连接线路有三种，分别为：信号采集线、通信线、故障注入线。

在步骤S102中，将多个故障模拟数据按照预设次序发送至待测设备，并采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据。

具体地，测试设备在接收到上位机的测试配置数据和测试开始命令后，将按预期设置的顺序逐条产生相应的硬件故障给待测设备，测试设备采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据。

在步骤S103中，对比故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据对比结果生成待测设备的测试报告。

其中，预设的期望结果可以由技术人员预先获得，在此不做具体限定。

具体地，测试设备采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据，将该数据与测试预期结果对比，并反馈给上位机，上位机显示测试结果并生成测试报告。

可选地，在一些实施例中，上述的待测设备的安全测试方法，还包括：基于测试报告检测待测设备是否存在安全隐患；在检测到待测设备存在安全隐患时，基于安全隐患对应测试报告的数据生成待测设备的维修建议。

在实际执行过程中，上位机显示测试报告，本申请实施例可以根据测试报告判断检测设备是否存在安全隐患，如果存在安全隐患可以生成待测设备的维修建议供相关人员及时维修。

为使本领域技术人员进一步了解本申请实施例的待测设备的安全测试方法，下面结合具体实施例进行详细阐述。

图3为根据本申请实施例提供的待测设备的安全测试方法的流程图。

S301，测试环境搭建。

S302，测试配置数据输入。

S303，测试设备生成相应的硬件故障给待测设备。

S304，测试设别读取待测设备返回的数据并对比。

S305，上位机显示测试结果并生成测试报告。

图4为根据本申请实施例的待测设备的安全测试方法搭建的板级测试设备，测试设备包括：处理器模块、电源模块、存储器模块、可控电子开关模块、电源产生模块。下面将对各个模块进行详细说明。

电源模块是为处理器以及测试设备各模块产生正常工作所需的电源。存储器模块是存储测试设备所需的测试配置数据以及测试结果数据。处理器模块通过GPIO和ADC采集待测设备的信号，通过通信总线和待测设备、上位机进行通信，控制电子开关为待测设备的内部通信总线或者普通I/O注入故障，控制电源产生模块为待测设备的内部电源或者模拟采样注入故障，控制波形输出接口产生时钟信号为待测设备的时钟注入故障。可控电子开关模块采用可编程多路开关，可将所接线路短路到地、短路到电源V1、短路到电源V2和短路到电源V3。电源产生模块采用可编程数字电位器配置不同的电阻值，从而让DC/DC电源芯片产生不同的输出电压。

由此，本申请实施例能够给待测设备产生电源故障、模拟信号采样故障、时钟故障、通信故障、普通I/O口故障，能够直接对待测硬件电路板进行故障注入，既对控制器硬件电路设计的功能安全有效性进行了测试验证，同时也对控制器软件设计的功能安全有效性进行了测试验证。

根据本申请实施例提出的待测设备的安全测试方法，通过获取待测设备的测试配置数据，并根据测试配置数据提取多个故障模拟数据，并将多个故障模拟数据按照预设次序发送至待测设备，并采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据，并对比故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据对比结果生成待测设备的测试报告。由此，通过直接对待测硬件电路板进行故障注入，解决了相关技术不能进行控制器内部硬件失效测试，以及虚拟测试平台的测试准确性问题，可以对控制器硬件电路设计、控制器软件设计的功能安全有效性进行测试验证。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的待测设备的安全测试装置。

图5是本申请实施例的待测设备的安全测试装置的方框示意图。

如图5所示，该待测设备的安全测试装置10包括：获取模块100，用于获取待测设备的测试配置数据，并根据测试配置数据提取多个故障模拟数据；发送模块200，用于将多个故障模拟数据按照预设次序发送至待测设备，并采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据；以及生成模块300，用于对比故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据对比结果生成待测设备的测试报告。

可选地，在一些实施例中，上述的待测设备的安全测试装置10，还用于：基于测试报告检测待测设备是否存在安全隐患；在检测到待测设备存在安全隐患时，基于安全隐患对应测试报告的数据生成待测设备的维修建议。

可选地，在一些实施例中，获取模块100，还包括：获取测试设备的测试选项和测试内容；根据测试选项和测试内容确定测试设备的测试用例；基于预设的数据转化算法，将测试用例转化为测试配置数据。

可选地，在一些实施例中，故障模拟数据包括电源故障模拟数据、模拟信号采样故障模拟数据、时钟故障模拟数据、通信故障模拟数据和I/O口故障模拟数据中的至少两项。

需要说明的是，前述对待测设备的安全测试方法实施例的解释说明也适用于该实施例的待测设备的安全测试装置，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的待测设备的安全测试装置，通过获取待测设备的测试配置数据，并根据测试配置数据提取多个故障模拟数据，并将多个故障模拟数据按照预设次序发送至待测设备，并采集待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据，并对比故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据对比结果生成待测设备的测试报告。由此，通过直接对待测硬件电路板进行故障注入，解决了相关技术不能进行控制器内部硬件失效测试，以及虚拟测试平台的测试准确性问题，可以对控制器硬件电路设计、控制器软件设计的功能安全有效性进行测试验证。

图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：

存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序。

处理器602执行程序时实现上述实施例中提供的待测设备的安全测试方法。

进一步地，电子设备还包括：

通信接口603，用于存储器601和处理器602之间的通信。

存储器601，用于存放可在处理器602上运行的计算机程序。

存储器601可能包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器601、处理器602和通信接口603独立实现，则通信接口603、存储器601和处理器602可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component，外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器601、处理器602及通信接口603，集成在一块芯片上实现，则存储器601、处理器602及通信接口603可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器602可能是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的待测设备的安全测试方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列，现场可编程门阵列等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种待测设备的安全测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待测设备的测试配置数据，并根据所述测试配置数据提取多个故障模拟数据；

将所述多个故障模拟数据按照预设次序发送至所述待测设备，并采集所述待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据；以及

对比所述故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据所述对比结果生成所述待测设备的测试报告。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述测试报告检测所述待测设备是否存在安全隐患；

在检测到所述待测设备存在所述安全隐患时，基于所述安全隐患对应所述测试报告的数据生成所述待测设备的维修建议。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述待测设备的测试配置数据之前，还包括：

获取测试设备的测试选项和测试内容；

根据所述测试选项和所述测试内容确定所述测试设备的测试用例；

基于预设的数据转化算法，将所述测试用例转化为所述测试配置数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障模拟数据包括电源故障模拟数据、模拟信号采样故障模拟数据、时钟故障模拟数据、通信故障模拟数据和I/O口故障模拟数据中的至少两项。

5.一种待测设备的安全测试装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待测设备的测试配置数据，并根据所述测试配置数据提取多个故障模拟数据；

发送模块，用于将所述多个故障模拟数据按照预设次序发送至所述待测设备，并采集所述待测设备运行每个故障模拟数据时生成的故障运行数据；以及

生成模块，用于对比所述故障运行数据与预设的期望数据，得到对比结果，并根据所述对比结果生成所述待测设备的测试报告。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还用于：

基于所述测试报告检测所述待测设备是否存在安全隐患；

在检测到所述待测设备存在所述安全隐患时，基于所述安全隐患对应所述测试报告的数据生成所述待测设备的维修建议。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块，还包括：

获取测试设备的测试选项和测试内容；

根据所述测试选项和所述测试内容确定所述测试设备的测试用例；

基于预设的数据转化算法，将所述测试用例转化为所述测试配置数据。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述故障模拟数据包括电源故障模拟数据、模拟信号采样故障模拟数据、时钟故障模拟数据、通信故障模拟数据和I/O口故障模拟数据中的至少两项。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-4任一项所述的待测设备的安全测试方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的待测设备的安全测试方法。

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