CN116754876A - 雨刮自动测试系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种雨刮自动测试系统、方法、设备及存储介质，包括：上位机，用于配置自动测试序列；信号采集模块，用于对目标测试对象属性相关的数字量信号和模拟量信号进行采集；信号处理模块，包括网络仿真模块，用于模拟车身控制器网络节点，根据不同模式下的测试指令向所述测试用雨刮系统发送刮水请求，监控并读取当前的雨刮状态；测试用雨刮系统，包括雨刮控制器和雨刮电机，用于控制电机执行不同的刮水请求，并将当前的运动状态和故障状态反馈给车身控制器运行相应模式下的测试。通过对测试系统进行网络信号的收发和监测，具备毫秒级别的精度，能够实现较短的响应时间，具备模拟复杂工况的能力，提高测试覆盖率、测试效率及测试精度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种雨刮自动测试系统、方法、设备及存储介质。
背景技术
随着社会的发展，新能源汽车使用的愈发频繁，人们对于使用电子雨刮器的体验要求也越来越高。因此，对电子雨刮的功能测试和性能测试也成为必不可少的环节。
与传统的机械雨刮相比，电子雨刮功能更多，刮水姿态更平滑，噪音更小，系统架构也更复杂，因此对测试的要求也更高。如何对于一个更加复杂的系统进行更为全面的测试以验证其功能是否符合预期，成为了智能雨刮控制器开发过程中的一个重点和难点。在这个背景下，雨刮自动测试台应运而生。它不仅覆盖了传统手动测试无法覆盖的功能，同时在手动测试的基础上通过测试自动化大大提升了测试效率与测试精度，减少了产品测试所花费的时间，因而减少了产品开发的周期，同时保证了产品开发的质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种雨刮自动测试系统、方法、设备及存储介质，通过对测试系统进行网络信号的收发和监测，具备毫秒级别的精度，能够实现较短的响应时间，具备模拟复杂工况的能力，提高测试覆盖率、测试效率及测试精度。
本发明提供了一种雨刮自动测试系统，包括：
上位机，用于配置自动测试序列，生成对应测试模式下的测试指令，模拟车身控制器的输入信号完成功能测试与调试，编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器功能的正确性；
信号采集模块，用于对目标测试对象属性相关的数字量信号和模拟量信号进行采集，并将采集到的信号转化成目标信号作为输入信号，并通过信号处理模块反馈至测试用雨刮系统；
信号处理模块，包括网络仿真模块，分别与所述上位机及所述测试用雨刮系统连接，用于模拟车身控制器网络节点，与雨刮控制器建立通讯连接进行信号的输入和输出，且根据不同模式下的测试指令向所述测试用雨刮系统发送刮水请求，监控并读取当前的雨刮状态；
测试用雨刮系统，包括雨刮控制器和雨刮电机总成，所述雨刮控制器和雨刮电机总成与所述上位机连接，用于将所述车身控制器的输入输出信号与所述上位机进行信号匹配，模拟所述车身控制器与所述雨刮控制器进行信号交换以控制所述雨刮电机的执行，即根据接收到的所述刮水请求控制电机执行不同的刮水请求，并将当前的运动状态和故障状态反馈给所述车身控制器运行相应模式下的测试，并通过所述信号处理模块反馈给所述上位机。作为优选地，所述运动状态至少包括所述雨刮电机的转速及当前位置，所述故障状态至少包括过欠压、通讯故障、硬件故障、堵转、过温及过载状态。
作为优选地，所述测试用雨刮系统包括：依次联轴连接的编码器、扭矩传感器、电磁粒子制动器及继电器、网络通讯设备，
所述编码器与所述信号采集模块对应的功能端连接，用于传输数字量信号，从而读取并计算电机的角度信息；
所述扭矩传感器与所述信号采集模块对应的功能端连接，用于传输模拟量信号，从而读取并计算电机的扭矩；
所述信号采集模块对应的功能端与所述继电器的输入端连接，且所述雨刮控制器及雨刮电机总成、所述继电器及所述信号处理模块依次串联连接，用于传输数字信号从而控制LIN信号的通断；
所述信号采集模块对应的功能端与所述网络通讯设备的输入端连接，通过改变电压来改变恒流源输出给电磁粒子制动器的电流，从而改变磁粉输出的扭矩；
所述信号处理模块通过LIN总线与所述雨刮控制器及雨刮电机总成信号交互连接，所述信号处理模块通过以太网与上位机通信连接，触发模拟车身控制器的功能测试；
所述信号采集模块对应的功能端通过EtherCAT总线与所述信号处理模块的输入端通信连接，所述信号采集模块通过串行通讯模块与可编程电源模块通信连接，控制并读取所述可编程电源模块反馈的电源属性相关的参数信息；
所述网络通讯设备通过K-Line总线与所述雨刮控制器及雨刮电机总成通信连接，触发工厂模式下的测试。
作为优选地，还包括：可编程电源模块，与所述信号处理模块通信连接，用于模拟电源属性相关的功能并发出相应的测试指令，所述电源属性相关的功能至少包括电压跳变、电源重启、读取当前电压和电流输出功能。
作为优选地，所述网络通讯设备与所述雨刮控制器通信连接以触发对应的通讯模式，所述通讯模式包括：
LIN通讯模式，即整车上的车身控制器用于控制雨刮挡位的整车通讯协议，通过所述信号处理模块对LIN通讯相关的功能进行测试；和/或，
K-Line通讯模式，用于在雨刮总成在工厂组装的情况下，用于下线检测及组装雨刮连杆时操控雨刮电机的工厂模式通讯协议，与所述雨刮控制器建立K-Line通讯，从而对雨刮产品生产组装和下线过程中的各项功能进行测试；和/或，
与24V恒压电源共同充当恒流源，用于控制磁粉制动器的扭矩。
本发明还提供了一种雨刮自动测试方法，包括：
配置自动测试序列，生成对应测试模式下的测试指令，模拟车身控制器的输入信号完成功能测试与调试，编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器功能的正确性；
对目标测试对象属性相关的数字量信号和模拟量信号进行采集，并将采集到的信号转化成目标信号作为输入信号，并通过信号处理模块反馈至测试用雨刮系统；
模拟车身控制器网络节点，与雨刮控制器建立通讯连接进行信号的输入和输出，且根据不同模式下的测试指令向所述测试用雨刮系统发送刮水请求，监控并读取当前的雨刮状态；
将所述车身控制器的输入输出信号与上位机进行信号匹配，模拟所述车身控制器与所述雨刮控制器进行信号交换以控制所述雨刮电机的执行，即根据接收到的所述刮水请求控制电机执行不同的刮水请求，并将当前的运动状态和故障状态反馈给所述车身控制器运行相应模式下的测试，并通过所述信号处理模块反馈给所述上位机。
作为优选地，所述运动状态至少包括所述雨刮电机的角度、转速及当前位置，所述故障状态至少包括过欠压、通讯故障、硬件故障、堵转、过温及过载状态。
作为优选地，所述编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器功能的正确性包括：
在所述雨刮控制器对LIN信号的响应测试时，模拟LIN信号的写入，并且对雨刮反馈的LIN信号进行读取，通过信号处理模块向雨刮发送刮水请求，并读取雨刮反馈的LIN信号，同时可以通过设备监控模块监控测试过程中的信号值变化，
如果雨刮反馈的信号均符合测试预期结果，则测试通过，否则测试失败；和/或，
在所述雨刮控制器对电机角度测试时，通过信号处理模块发送刮水请求，在雨刮电机开始运动后，编码器会随着传动轴的转动将计数脉冲实时输出到信号采集模块；
接收实时脉冲信号并通过所述信号采集模块将所述脉冲信号转化后通过EtherCAT总线传输给信号处理模块，并通过内部的算法将处理后的编码器数值通过计算转化为雨刮电机实际的角度信息，并将角度信息通过以太网反馈至上位机；
通过上位机将电机角度的预设值与实际值进行对比，若实际值在预设值误差范围内，则测试通过，否则测试失败；和/或，
在所述雨刮控制器处于大负载情况下的测试时，通过信号处理模块发送刮水请求，同时由信号处理模块增大所述信号采集模块的一路输出电压，恒流源输出的电流相应增大从而增加电机外部扭矩以模拟大负载下的雨刮工作场景；
对信号处理模块输入到所述信号采集模块的模拟量输出进行调整，即实现对电机外部扭矩大小的控制，对扭矩进行增大操作；
通过信号处理模块读取雨刮在LIN线上反馈的转速和过载状态信号，如果实际反馈值符合测试预期结果，则测试通过，否则测试失败；和/或，
在所述雨刮控制器对电压跳变测试时，由信号处理模块通过内部的通讯模块向可编程电源模块发送电压改变或电源重启的指令；
由信号处理模块发送刮水请求，并读取雨刮反馈的当前状态；
如果雨刮正常工作，则测试通过，否则测试失败；和/或，
在所述雨刮控制器对LIN信号异常中断测试时，由所述雨刮控制器发送刮水请求，在雨刮开始运动后通过所述雨刮控制器发送继电器断开的指令到所述信号采集模块，所述信号采集模块再将数字量信号输出到继电器的控制端，在LIN线断开后，通过雨刮电机运动采集角度信息得到角度变化的速率，根据角度变化的速率来计算雨刮电机的转速，从而判断雨刮是否进入跛行模式。
本发明提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行计算机可读指令时，实现如本发明实施例中所述的雨刮自动测试方法。
本发明提供了一种计算机可读介质，存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如本发明实施例中所述的雨刮自动测试方法。
本发明所提供的一种雨刮自动测试方法设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行计算机可读指令时，实现如本发明实施例中所述的雨刮自动测试方法。
本发明所提供的一种计算机可读介质，存储计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如本发明实施例中所述的雨刮自动测试方法。
针对现有技术，本发明具有如下的有益效果：
本发明实施例提供了一种雨刮自动测试方法，由系统进行网络信号的收发和监测，具备毫秒级别的精度，能够实现较短的响应时间，具备模拟复杂工况的能力，测试覆盖率较高，能够发现较多较复杂的问题；编写自动测试脚本，搭建测试环境，每次使用时只需要打开上位机软件并点击运行，测试效率极高；通过系统自动操作与监测，对测试人员的水平无要求，可以测量如角度、转速、扭矩等手动无法测试的参数。
附图说明
图1为本发明一实施例中所述雨刮自动测试系统的网络拓扑图；
图2为本发明一实施例中在上位机中编写自动测试序列示例图；
图3为本发明一实施例中在设备监控模块中实时监控LIN信号变化的示例图；
图4为本发明一实施例中上位机输出的测试报告示例图；
图5为本发明一实施例中雨刮自动测试系统的供电原理图；
图6为本发明一实施例中模拟整车发电机负载突然断开时的电压变化曲线示例图；
图7为本发明一实施例中工厂模式(Factory)的上位机操作界面与主要功能示例图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种雨刮自动测试系统，包括：
上位机，用于配置自动测试序列，生成对应测试模式下的测试指令，模拟车身控制器BCM的输入信号完成功能测试与调试，编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器ECU功能的正确性；
信号采集模块，用于对目标测试对象属性相关的数字量信号和模拟量信号进行采集，并将采集到的信号作为输入信号通过信号处理模块反馈至测试用雨刮系统；目标测试对象即为待测雨刮产品。本实施的信号采集模块采用EtherCAT总线模块即EtherCAT总线模块，由多个端子组成，每个端子都有不同的功能，如读取扭矩传感器数值，控制磁粉恒流源电压，控制继电器通断、读取编码器数值等。EtherCAT总线模块会将这些数字量和模拟量的信号进行处理，将之转化为EtherCAT形式的信号，并由speedgoat板卡进行信号的输入和输出，例如跛行功能和干刮功能的测试指令需要经过信号采集模块的转化。
信号处理模块，包括网络仿真模块，分别与所述上位机及所述测试用雨刮系统连接，用于模拟车身控制器BCM网络节点，与雨刮控制器ECU建立通讯连接进行信号的输入和输出，且根据不同模式下的测试指令向所述测试用雨刮系统发送刮水请求，监控并读取当前的雨刮状态；本实施例的信号处理模块采用的是speedgoat板卡，speedgoat板卡是一种FPGA板卡，其内部配置有许多I/O接口，可以模拟实现不同的通讯类型。在雨刮自动测试系统中，speedgoat作为信号处理中枢，主要有以下几点作用：
a.通过其内置的LIN网络仿真模块，模拟整车BCM网络节点，与雨刮控制器进行通讯；
b.通过EtherCAT总线模块接收从倍福端子采集数字量&模拟量信号，并将数字量&模拟量输入给倍福端子，并由倍福端子转化并输入到其他组件；
c.通过模拟RS232通讯控制可编程电源，实现电压的改变；
d.通过以太网与自动测试上位机建立连接，通过上位机向目标测试对象，即雨刮控制器发送指令，并监控雨刮当前状态；
测试用雨刮系统，包括雨刮控制器ECU和雨刮电机总成，所述雨刮控制器ECU和雨刮电机总成与所述上位机连接，用于将所述车身控制器BCM的输入输出信号与所述上位机进行信号匹配，模拟所述车身控制器BCM与所述雨刮控制器ECU进行信号交换以控制所述雨刮电机的执行，即根据接收到的所述刮水请求控制电机执行不同的刮水请求，并将当前的运动状态和故障状态反馈给所述车身控制器BCM运行相应模式下的测试，并通过所述信号处理模块反馈给所述上位机。本实施例采用的测试用雨刮系统是雨刮控制器ECU&电机总成：待测的雨刮电机总成子系统，不包含刮臂和刮片，由雨刮控制器与执行器，即有刷电机两部分构成。可以理解为，车身控制器BCM是车上的一个部件，由于模拟测试没有车身控制器BCM，所以用测试用雨刮系统(硬件)和上位机(软件)来模拟车身控制器BCM；ECU是待测件，在车上实际使用时与车身控制器BCM进行信号的交换，在测试时通过测试上位机和测试用雨刮系统即测试设备模拟车身控制器BCM与雨刮控制器ECU进行信号交换；雨刮电机是ECU的执行器，ECU是控制器，雨刮控制器与雨刮电机(执行器)共同构成雨刮电机总成子系统，再加上刮臂、刮片和连杆等部件组成一套雨刮系统总成，只不过雨刮的功能测试不需要刮臂、刮片和连杆等部件，所以只对雨刮控制器ECU和雨刮电机进行测试。
本实施例的测试原理如下：(1)在自动测试上位机(ECU-TEST)中编写自动测试序列，参见图2所示；(2)根据不同的待测雨刮产品对speedgoat进行配置(刮角范围，电机旋向、LIN通讯格式等)；(3)初始化可编程电源模块；(4)运行自动测试序列；(5)等待测试进行，同时通过图莫斯设备监控LIN信号，参见图3所示；(6)测试序列运行结束，查看测试结果，整理测试报告，参见图4所示。
参见图1所示，具体地，所述测试用雨刮系统包括：依次联轴连接的编码器、扭矩传感器、电磁粒子制动器及继电器、网络通讯设备，
所述编码器与所述信号采集模块对应的功能端连接，用于传输数字量信号，从而读取并计算电机的角度信息；编码器将数字量信号输入给倍福，从而读取并计算电机的角度信息；
所述扭矩传感器与所述信号采集模块对应的功能端连接，用于传输模拟量信号，从而读取并计算电机的扭矩；扭矩传感器将模拟量信号输入给倍福，从而读取并计算电机的扭矩；
所述信号采集模块对应的功能端与所述继电器的输入端连接，且所述雨刮控制器及雨刮电机总成、所述继电器及所述信号处理模块依次串联连接，用于传输数字信号从而控制LIN信号的通断；信号采集模块即倍福模块将数字量信号输出给继电器，继电器串联在控制器与speedgoat之间的LIN总线上，从而控制LIN信号的通断；
所述信号采集模块对应的功能端与网络通讯设备的输入端连接，通过改变电压来改变恒流源输出给电磁粒子制动器的电流，从而改变磁粉输出的扭矩；信号采集模块即倍福模块将模拟量信号输出给3210板卡，通过改变电压来改变恒流源输出给磁粉的电流，从而改变磁粉输出的扭矩；
所述信号处理模块对应的功能端通过LIN总线与所述雨刮控制器及雨刮电机总成信号交互连接，所述信号处理模块的输出端通过以太网与上位机通信连接，触发模拟车身控制器的功能测试；雨刮控制器与speedgoat通过LIN总线进行信号交互；speedgoat通过以太网与上位机(PC)连接；
所述信号采集模块对应的功能端通过EtherCAT总线与所述信号处理模块对应的功能端通信连接，所述信号采集模块对应的功能端通过串行通讯模块与可编程电源模块通信连接，控制并读取所述可编程电源模块反馈的电源属性相关的参数信息；speedgoat通过RS232通讯对可编程电源进行控制，并读取其反馈的电流、电压等信号；信号采集模块通过EtherCAT总线与speedgoat建立连接；
所述网络通讯设备的输出端通过K-Line总线与所述雨刮控制器及雨刮电机总成对应的功能端通信连接，触发工厂模式下的测试，当进行工厂模式测试时，3210板卡通过K-Line通讯与控制器建立连接。
本领域技术人员可以理解，本实施例采用的测试用雨刮系统还包括：编码器：与雨刮电机输出轴通过同一根传动轴连接，可以通过计数脉冲实时反馈雨刮电机的角度；扭矩传感器：将传动轴上的扭矩信号转化为模拟量，与编码器之间通过联轴器连接，同轴度更高；电磁粒子制动器：内部的磁粉在通电后会形成磁粉链，产生制动的效果，且磁粉链产生的扭矩与外部恒流源输入的电流大小成正比，与扭矩传感器通过联轴器连接，增加同轴度从而增加了扭矩传感器反馈扭矩值的精度；分压板：用于采集可编程电源的电压；导轨式接线端子：用于连接EtherCAT总线模块与其他组件，如24V恒压电源、扭矩传感器、电磁粒子制动器、分压板、网络通讯设备等，使得组件的增加与拆卸更加灵活；24V电磁继电器：由EtherCAT总线模块控制断开或闭合，通常被放置于LIN线上，用于模拟LIN线断开的异常情况；LIN网络仿真设备：主要用于监控自动测试时LIN网络的状态；防水接线盒：电、地、LIN三种接线端口。参见图5所示，220V交流电源、可编程电源、雨刮控制器及雨刮电机总成、信号处理模块、24V直流电源、网络通讯设备及电磁粒子制动器电性连接。可编程电源，speedgoat，网络通讯设备即3210板卡以及24V直流电源的输入电压都是220V交流电；可编程电源输出13.5V直流电给控制器&电机和speedgoat，作为控制器&电机的供电以及speedgoat LIN通讯模块的供电；24V直流电源输出24V直流电给倍福模块供电；24V直流电源与3210共同构成恒流源，与磁粉串联并将电流输入给磁粉。
例如，在电机旋转角度测试时，在上位机中编写自动测试的序列，由speedgoat发送刮水请求，雨刮电机开始运动后，编码器会随着传动轴的转动将计数脉冲实时输出到倍福端子，倍福端子将脉冲信号处理后通过EtherCAT总线传输给speedgoat，speedgoat内部的算法会将EtherCAT总线模块处理后的编码器数值通过计算转化为电机实际的角度，并将之通过以太网反馈至上位机，通过上位机将理论值与实际值进行对比，若实际值在理论误差范围内，则测试Pass，否则测试Fail。其他场景的测试过程可与实施例二中的方法相同，在此不再赘述。
一种实施例中，本发明所提供的雨刮自动测试系统还包括：可编程电源模块，与所述信号处理模块通信连接，用于模拟电源属性相关的功能并发出相应的测试指令，所述电源属性相关的功能至少包括电压跳变、电源重启、读取当前电压和电流输出功能。本实施例中可编程电源模块：通过RS232通讯模块建立信号处理模块与可编程电源模块的连接；
进一步地，可编程电源模块两端与电阻并联连接，电阻可采用10Ω电阻，防止电机在扭矩改变时由于电流变化而导致电源电压异常跳变，此处电压跳变是由于电源存在内阻而导致的非预期情况，即设备缺陷，而不是人为设定的电源编程操作。
一种实施例中，本发明所提供的雨刮自动测试系统还包括：设备监控模块，与所述测试用雨刮系统连接，用于监控自动测试时LIN网络的状态及信号值变化，如VECTOR、TOOMOSS等。
一种实施例中，所述测试用雨刮系统还包括：与所述雨刮控制器连接的网络通讯设备，可以是3210板卡，包括：
LIN通讯模式，即整车上的车身控制器用于控制雨刮挡位的整车通讯协议，通过所述信号处理模块对LIN通讯相关的功能进行测试；和/或，
K-Line通讯模式，用于在雨刮总成在工厂组装的情况下，用于下线检测及组装雨刮连杆时操控雨刮电机的工厂模式通讯协议，与所述雨刮控制器建立K-Line通讯，从而对雨刮产品生产组装和下线过程中的各项功能进行测试；和/或，
与24V恒压电源共同充当恒流源，用于控制磁粉制动器的扭矩。
具体地，所述运动状态至少包括所述雨刮电机的角度、转速及当前位置，所述故障状态至少包括过欠压、通讯故障、硬件故障、堵转、过温及过载状态。本实施例采用通过故障仿真方法对多种场景进行雨刮控制器ECU的故障注入测试是一种可靠性强、测试效率高的测试方法，上位机软件可以模拟车身控制器的电气故障状态，分别对雨刮控制器ECU进行输入端或者输出端故障注入测试，测试过程中，雨刮控制器ECU将故障数据存储在控制芯片当中，上位机软件通过总线解析故障数据，测试完成后，测试数据导入到故障注入测试报告，完成测试。
基于相同的构思，本发明还提供了一种雨刮自动测试装置，组成原理如上述雨刮自动测试系统，可以是雨刮测试台，如型号为YDST-3000的雨刮测试台。可以实现功能如下：LIN信号的读取和写入；电源控制；电机运动角度采集；电机转速计算；通过磁粉制动器施加扭矩；通过扭矩传感器读取扭矩；PWM信号输出；控制继电器通断；高低电平监测；工厂模式。
实施例二
基于相同的构思，本发明还提供了一种雨刮自动测试方法，包括：
配置自动测试序列，生成对应测试模式下的测试指令，模拟车身控制器BCM的输入信号完成功能测试与调试，编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器ECU功能的正确性；
对目标测试对象属性相关的数字量信号和模拟量信号进行采集，并将采集到的信号作为输入信号通过信号处理模块反馈至测试用雨刮系统；
模拟车身控制器BCM网络节点，与雨刮控制器ECU建立通讯连接进行信号的输入和输出，且根据不同模式下的测试指令向所述测试用雨刮系统发送刮水请求，监控并读取当前的雨刮状态；
将所述车身控制器BCM的输入输出信号与上位机进行信号匹配，模拟所述车身控制器BCM与所述雨刮控制器ECU进行信号交换以控制所述雨刮电机的执行，即根据接收到的所述刮水请求控制电机执行不同的刮水请求，并将当前的运动状态和故障状态反馈给所述车身控制器BCM运行相应模式下的测试，并通过所述信号处理模块反馈给所述上位机。所述运动状态至少包括所述雨刮电机的角度、转速及当前位置，所述故障状态至少包括过欠压、通讯故障、硬件故障、堵转、过温及过载状态。
所述编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器ECU功能的正确性包括：
一、在所述雨刮控制器对LIN信号的响应测试时，模拟LIN信号的写入，并且对雨刮反馈的LIN信号进行读取，通过信号处理模块向雨刮发送刮水请求，并读取雨刮反馈的LIN信号，同时可以通过设备监控模块监控测试过程中的信号值变化，
如果雨刮反馈的信号均符合测试预期结果，则测试通过，否则测试失败。
本领域技术人员可以理解，当测试场景是雨刮控制器对LIN信号的响应：在整车上，雨刮的挡位信号由BCM(Body Control Module)通过LIN网络发送给雨刮节点，雨刮根据接收到的刮水请求控制电机执行不同的刮水请求，并将当前的运动状态，如电机的转速、当前位置和故障状态，如过欠压、通讯故障、硬件故障、堵转、过温、过载等反馈给BCM，当前位置即角度信息。在测试过程中，对于雨刮是否能对BCM发出的刮水请求做出响应并反馈相应的运动状态进行测试是雨刮控制器功能测试的主要内容。
测试流程：在上位机中编写自动测试的序列，主要包括模拟LIN信号的写入如拨档开关的雨刮挡位命令以及雨刮反馈LIN信号的读取，通过speedgoat向雨刮发送刮水请求，并读取雨刮反馈的LIN信号，同时可以通过图莫斯设备监控测试过程中的信号值变化。如果雨刮反馈的信号均符合预期，则测试Pass，否则测试Fail。
二、在所述雨刮控制器对电机角度测试时，通过信号处理模块发送刮水请求，在雨刮电机开始运动后，编码器会随着传动轴的转动将计数脉冲实时输出到信号采集模块；
接收实时脉冲信号并通过所述信号采集模块将所述脉冲信号转化后通过EtherCAT总线传输给信号处理模块，并通过内部的算法将处理后的编码器数值通过计算转化为雨刮电机实际的角度信息，并将角度信息通过以太网反馈至上位机；
通过上位机将电机角度的预设值与实际值进行对比，若实际值在预设值误差范围内，则测试通过，否则测试失败。
本领域技术人员可以理解，当测试场景是电机旋转角度的测试时，在雨刮实际使用时，雨刮的刮刷角度是衡量雨刮好坏的一个重要属性，如果刮刷角度太小，则刮刷区域不到位，影响驾驶员视野；如果刮刷角度太大，则雨刮刮臂可能会与A柱干涉，二者都容易产生损坏。因此，保证雨刮的刮刷角度在预期的范围内，是一个相对重要的测试项。测试流程：在上位机中编写自动测试的序列，由speedgoat发送刮水请求，雨刮电机开始运动后，编码器会随着传动轴的转动将计数脉冲实时输出到倍福端子，倍福端子将脉冲信号处理后通过EtherCAT总线传输给speedgoat，speedgoat内部的算法会将EtherCAT总线模块处理后的编码器数值通过计算转化为电机实际的角度，并将之通过以太网反馈至上位机，通过上位机将理论值与实际值进行对比，若实际值在理论误差范围内，则测试Pass，否则测试Fail。
三、参见图6所示的模拟汽车抛负载引起的大能量瞬态脉冲干扰图，在所述雨刮控制器处于大负载情况下的测试时，通过信号处理模块发送刮水请求，同时由信号处理模块增大所述信号采集模块的一路输出电压，恒流源输出的电流相应增大从而增加电机外部扭矩以模拟大负载下的雨刮工作场景；
对信号处理模块输入到所述信号采集模块的模拟量输出进行调整，即实现对电机外部扭矩大小的控制，对扭矩进行增大操作；原理过程即为调整模拟量，增大输出电压，增大恒流源电流，增大磁粉扭矩。
通过信号处理模块读取雨刮在LIN线上反馈的转速和过载状态信号，如果实际反馈值符合测试预期结果，则测试通过，否则测试失败。
本领域技术人员可以理解，当测试场景是大负载情况下的测试时，在实际使用过程中，雨刮难免会遇到前挡风玻璃面摩擦力较大的情况，如沙尘暴天气时，细微的沙尘积攒在玻璃面上导致刮臂阻力较大；北方的冬天，由于晨霜或积雪导致刮臂阻力增大等。在以上几种刮臂阻力较大但雨刮仍然需要刮刷的情况下，由于扭矩增大，雨刮电机的电流会相应增加，如果长时间在大电流下工作，由于温度升高，可能会导致电机的碳刷融化，从而导致雨刮报废。因此，相比于传统的机械雨刮，智能雨刮增加了雨刮在大负载下的保护策略，即在长时间大负载工作后，雨刮控制器会限制电机的转速，随着扭矩的增加、温度的升高以及连续工作时间的增长，雨刮电机的转速会相应减少，降低雨刮电机的工作电流，减少温升，从而降低碳刷熔融的风险。测试流程：在上位机中编写自动测试的序列，由speedgoat发送刮水请求，同时由speedgoat增大倍福端子的一路输出电压，此路输出电压增大后，3210板卡与24V恒压电源组成的恒流源输出的电流会相应增大，增大后的电流流入电磁粒子制动器中，其内部的磁粉粒子在通电后形成磁粉链并产生扭矩作用在传动轴上，从而模拟大负载下的雨刮工作场景。磁粉输出的扭矩大小会随着恒流源电流的增加而增大，因此，只要改变speedgoat输入到倍福的模拟量输出，即可实现对电机外部扭矩大小的控制。增大扭矩后，通过speedgoat读取雨刮在LIN线上反馈的转速和过载状态信号，如果实际反馈值符合预期，则测试Pass，否则测试Fail。
四、在所述雨刮控制器对电压跳变测试时，由信号处理模块通过内部的通讯模块向可编程电源模块发送如电压改变或电源重启的指令，并指定每个状态维持的时间，待电源供电恢复正常。
由信号处理模块发送刮水请求，并读取雨刮反馈的当前状态；可编程电源的操作与发送刮水请求二者可以同时发生，如果雨刮正常工作，则测试通过，否则测试失败。
本领域技术人员可以理解，当测试场景是电压跳变测试时，在整车上，雨刮电机由整车蓄电池(KL30)供电，理论上输入电压应该是稳定的(13.5V)，但在实际使用过程中，当整车上电、发动机或电动机启动时，蓄电池可能会出现电压跳变的情况；或当车辆长时间停放未使用后，也可能会出现蓄电池馈电的情况。当电压异常时，理论上不要求雨刮可以正常工作；但当供电恢复正常后，雨刮必须恢复常规的工作状态。为了保证在雨刮供电由异常变为正常后，雨刮功能仍然可以正常运行，测试一些典型电压变化工况下雨刮的运行状态是非常必要的。
测试流程：在上位机中编写自动测试的序列，由speedgoat通过内部的RS232通讯模块向TDK可编程电源发送如电压改变或电源重启的指令，并指定每个状态维持的时间，待电源供电恢复正常后，由speedgoat发送刮水请求，并读取雨刮反馈的当前状态。若雨刮正常工作，则测试Pass，否则测试Fail。
五、在所述雨刮控制器对LIN信号异常中断测试时，由所述雨刮控制器发送刮水请求，在雨刮开始运动后通过所述雨刮控制器发送继电器断开的指令到所述信号采集模块，所述信号采集模块再将数字量信号输出到继电器的控制端，在LIN线断开后，通过雨刮电机运动采集角度信息得到角度变化的速率，根据角度变化的速率来计算雨刮电机的转速，从而判断雨刮是否进入跛行模式。
本领域技术人员可以理解，当测试场景是在驾驶过程中，雨刮是否刮水取决于LIN总线上是否发出了刮水请求，如果雨刮接收不到BCM发出的LIN信号，则雨刮电机则不会运动。因此，由于某些意外状况导致LIN信号异常中断时，雨刮不会响应拨档开关的刮水请求，如果此时正在下雨，则驾驶员的视野则会受到影响，从而对驾驶过程造成危险。因此，相比于传统的机械雨刮，智能雨刮控制器开发出跛行功能以应对这一异常情况。跛行功能，即当雨刮判定LIN信号丢失后，开始进行的一系列刮水动作，以防止驾驶员视野受限。为了模拟LIN信号丢失这一工况，在雨刮自动测试系统中，speedgoat与雨刮控制器之间的LIN线上串联了一个24V电磁继电器。当继电器控制端没有电压时，继电器闭合，LIN通讯正常；当继电器控制端被施加了24V电压后，继电器断开，LIN通讯丢失。
测试流程：在上位机中编写自动测试的序列，由speedgoat发送刮水请求，在雨刮开始运动后通过speedgoat发送继电器断开的指令到倍福端子，倍福端子再把数字量信号输出到继电器的控制端，继电器被施加电压后，LIN线断开，然后通过电机运动角度采集的功能，由角度变化的速率来计算电机的转速，从而判断雨刮是否进入跛行模式。
六、参见图7界面所示，当测试场景是工厂模式时，雨刮控制器有两种通讯模式：
a.LIN通讯：即整车上的车身控制器用于控制雨刮挡位的整车通讯协议：
b.K-Line通讯：雨刮总成在工厂组装时，车间的工人用于下线检测及组装雨刮连杆时操控雨刮电机的工厂模式通讯协议；
因此，除了使用speedgoat对LIN通讯相关的功能进行测试外，对K-Line通讯相关的工厂模式功能进行测试也是必要的。雨刮自动测试系统内置了一套网络通讯设备，如3210板卡，可以与雨刮控制器建立K-Line通讯，从而对雨刮产品生产组装和下线过程中的各项功能进行测试。
七、其他功能
当测试场景是对高低电平监测时，目前的雨刮控制器仍然只是对前雨刮电机进行控制，未来可能会开发对包括前雨刮，后雨刮，前水泵，后水泵都能实现控制功能的全功能雨刮控制器，而水泵和后雨刮只是单纯通过硬线信号实现工作状态的转换，即通电后开始工作，断电后停止，因此，可以通过雨刮自动测试系统的高低电平监测功能对后雨刮或清洗泵是否处在工作状态进行判断。
当测试场景是PMW信号输出测试时，当前的电子马达以有刷电机为主，由于无刷电机更优良的性能，智能雨刮未来会向无刷电机方向进行转型。而PWM信号输出模块可以驱动以PWM为主要通讯方式的无刷电机。
当测试场景是定时断电测试时，整个雨刮自动测试系统由220V交流电源供电，当需要在下班或休假期间进行自动测试，可以通过智能插座定时断电，从而降低对测试设备的损耗。实施时当前智能插座型号可以是Wi-Fi智能插座，还能通过与之配套的手机APP实现远程、定时上下电。
实施例三
基于相同的构思，本发明还提供了一种雨刮自动测试设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行计算机可读指令时，实现如本发明实施例而中雨刮自动测试方法。
该雨刮自动测试方法设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)和存储器，一个或一个以上存储应用程序或数据的存储介质(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器和存储介质可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对雨刮自动测试方法设备中的一系列指令操作。
进一步地，处理器可以设置为与存储介质通信，在雨刮自动测试方法的设备上执行存储介质中的一系列指令操作。
雨刮自动测试方法设备还可以包括一个或一个以上电源，一个或一个以上有线或无线网络接口，一个或一个以上输入输出接口，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows Serve、Vista等等。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如本发明实施例一中的雨刮自动测试方法。实施例二中的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件的形式体现出来，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在计算机上运行时，使得计算机执行实施例一中雨刮自动测试方法的步骤。
本领域技术人员可以理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件的形式体现出来，该计算机软件存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种雨刮自动测试系统，其特征在于，包括：
上位机，用于配置自动测试序列，生成对应测试模式下的测试指令，模拟车身控制器的输入信号完成功能测试与调试，编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器功能的正确性；
信号采集模块，用于对目标测试对象属性相关的数字量信号和模拟量信号进行采集，将采集到的信号转化成目标信号作为输入信号，并通过信号处理模块反馈至测试用雨刮系统；
信号处理模块，包括网络仿真模块，分别与所述上位机及所述测试用雨刮系统连接，用于模拟车身控制器网络节点，与雨刮控制器建立通讯连接进行信号的输入和输出，且根据不同模式下的测试指令向所述测试用雨刮系统发送刮水请求，监控并读取当前的雨刮状态；
测试用雨刮系统，包括雨刮控制器和雨刮电机总成，所述雨刮控制器和雨刮电机总成与所述上位机连接，用于将所述车身控制器的输入输出信号与所述上位机进行信号匹配，模拟所述车身控制器与所述雨刮控制器进行信号交换以控制所述雨刮电机的执行，即根据接收到的所述刮水请求控制电机执行不同的刮水请求，并将当前的运动状态和故障状态反馈给所述车身控制器运行相应模式下的测试，并通过所述信号处理模块反馈给所述上位机。
2.如权利要求1所述的雨刮自动测试系统，其特征在于，所述运动状态至少包括所述雨刮电机的转速及当前位置，所述故障状态至少包括过欠压、通讯故障、硬件故障、堵转、过温及过载状态。
3.如权利要求1所述的雨刮自动测试系统，其特征在于，所述测试用雨刮系统包括：依次联轴连接的编码器、扭矩传感器、电磁粒子制动器及继电器、网络通讯设备，
所述编码器与所述信号采集模块对应的功能端连接，用于传输数字量信号，从而读取并计算电机的角度信息；
所述扭矩传感器与所述信号采集模块对应的功能端连接，用于传输模拟量信号，从而读取并计算电机的扭矩；
所述信号采集模块对应的功能端与所述继电器的输入端连接，且所述雨刮控制器及雨刮电机总成、所述继电器及所述信号处理模块依次串联连接，用于传输数字信号从而控制LIN信号的通断；
所述信号采集模块对应的功能端与所述网络通讯设备的输入端连接，通过改变电压来改变恒流源输出给电磁粒子制动器的电流，从而改变磁粉输出的扭矩；
所述信号处理模块通过LIN总线与所述雨刮控制器及雨刮电机总成信号交互连接，所述信号处理模块通过以太网与上位机通信连接，触发模拟车身控制器的功能测试；
所述信号采集模块对应的功能端通过EtherCAT总线与所述信号处理模块的输入端通信连接，所述信号采集模块通过串行通讯模块与可编程电源模块通信连接，控制并读取所述可编程电源模块反馈的电源属性相关的参数信息；
所述网络通讯设备通过K-Line总线与所述雨刮控制器及雨刮电机总成通信连接，触发工厂模式下的测试。
4.如权利要求1所述的雨刮自动测试系统，其特征在于，还包括：可编程电源模块，与所述信号处理模块通信连接，用于模拟电源属性相关的功能并发出相应的测试指令，所述电源属性相关的功能至少包括电压跳变、电源重启、读取当前电压和电流输出功能。
5.如权利要求1所述的雨刮自动测试系统，其特征在于，所述网络通讯设备与所述雨刮控制器通信连接以触发对应的通讯模式，所述通讯模式包括：
LIN通讯模式，即整车上的车身控制器用于控制雨刮挡位的整车通讯协议，通过所述信号处理模块对LIN通讯相关的功能进行测试；和/或，
K-Line通讯模式，用于在雨刮总成在工厂组装的情况下，用于下线检测及组装雨刮连杆时操控雨刮电机的工厂模式通讯协议，与所述雨刮控制器建立K-Line通讯，从而对雨刮产品生产组装和下线过程中的各项功能进行测试；和/或，
与24V恒压电源共同充当恒流源，用于控制磁粉制动器的扭矩。
6.一种雨刮自动测试方法，其特征在于，包括：
配置自动测试序列，生成对应测试模式下的测试指令，模拟车身控制器的输入信号完成功能测试与调试，编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器功能的正确性；
对目标测试对象属性相关的数字量信号和模拟量信号进行采集，并将采集到的信号转化成目标信号作为输入信号，并通过信号处理模块反馈至测试用雨刮系统；
模拟车身控制器网络节点，与雨刮控制器建立通讯连接进行信号的输入和输出，且根据不同模式下的测试指令向所述测试用雨刮系统发送刮水请求，监控并读取当前的雨刮状态；
将所述车身控制器的输入输出信号与上位机进行信号匹配，模拟所述车身控制器与所述雨刮控制器进行信号交换以控制所述雨刮电机的执行，即根据接收到的所述刮水请求控制电机执行不同的刮水请求，并将当前的运动状态和故障状态反馈给所述车身控制器运行相应模式下的测试，并通过所述信号处理模块反馈给所述上位机。
7.如权利要求6所述的雨刮自动测试方法，其特征在于，所述运动状态至少包括所述雨刮电机的转速及当前位置，所述故障状态至少包括过欠压、通讯故障、硬件故障、堵转、过温及过载状态。
8.如权利要求6所述的雨刮自动测试方法，其特征在于，所述编辑测试计划进行自动测试验证所述雨刮控制器ECU功能的正确性包括：
在所述雨刮控制器对LIN信号的响应测试时，模拟LIN信号的写入，并且对雨刮反馈的LIN信号进行读取，通过信号处理模块向雨刮发送刮水请求，并读取雨刮反馈的LIN信号，同时可以通过设备监控模块监控测试过程中的信号值变化，
如果雨刮反馈的信号均符合测试预期结果，则测试通过，否则测试失败；和/或，
在所述雨刮控制器对电机角度测试时，通过信号处理模块发送刮水请求，在雨刮电机开始运动后，编码器会随着传动轴的转动将计数脉冲实时输出到信号采集模块；
接收实时脉冲信号并通过所述信号采集模块将所述脉冲信号转化后通过EtherCAT总线传输给信号处理模块，并通过内部的算法将处理后的编码器数值通过计算转化为雨刮电机实际的角度信息，并将角度信息通过以太网反馈至上位机；
通过上位机将电机角度的预设值与实际值进行对比，若实际值在预设值误差范围内，则测试通过，否则测试失败；和/或，
在所述雨刮控制器处于大负载情况下的测试时，通过信号处理模块发送刮水请求，同时由信号处理模块增大所述信号采集模块的一路输出电压，恒流源输出的电流相应增大从而增加电机外部扭矩以模拟大负载下的雨刮工作场景；
对信号处理模块输入到所述信号采集模块的模拟量输出进行调整，即实现对电机外部扭矩大小的控制，对扭矩进行增大操作；
通过信号处理模块读取雨刮在LIN线上反馈的转速和过载状态信号，如果实际反馈值符合测试预期结果，则测试通过，否则测试失败；和/或，
在所述雨刮控制器对电压跳变测试时，由信号处理模块通过内部的通讯模块向可编程电源模块发送电压改变或电源重启的指令；
由信号处理模块发送刮水请求，并读取雨刮反馈的当前状态；
如果雨刮正常工作，则测试通过，否则测试失败；和/或，
在所述雨刮控制器对LIN信号异常中断测试时，由所述雨刮控制器发送刮水请求，在雨刮开始运动后通过所述雨刮控制器发送继电器断开的指令到所述信号采集模块，所述信号采集模块再将数字量信号输出到继电器的控制端，在LIN线断开后，通过雨刮电机运动采集角度信息得到角度变化的速率，根据角度变化的速率来计算雨刮电机的转速，从而判断雨刮是否进入跛行模式。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行计算机可读指令时，实现如权利要求6至8中任意一项所述的雨刮自动测试方法。
10.一种计算机可读介质，存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求6至8中任意一项所述的雨刮自动测试方法。
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