CN206671879U - 一种车身控制器网络通信信号自动化测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车身控制器网络通信信号自动化测试装置，其特征在于：测试工控机通过VGA线与触摸显示屏相连，显示测试用例、测试过程及测试结果；通过USB接口连接控制汽车网络接口卡；汽车网络接口卡通过Ethernet接口连接控制板卡背板；通过背板把电源板卡、继电器板卡、激励板卡、I/O模拟板卡、负载及测量板卡安装在机架中；同时背板为上述板卡提供12V工作电源；电源板卡与程控直流稳压电源相连，将其作为电源输入，两路电源输出一端与车身控制器KL30电相连接，一端与车身控制器KL15电相连接，激励板卡与车身控制器的输入端相连用来仿真传感器的输入，输入管脚的短路及断路，电压激励、PWM信号激励及电阻仿真操作；其能够准确、高效地对车身控制器所有功能信号进行测试。

Description

一种车身控制器网络通信信号自动化测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种车身控制器网络通信信号自动化测试系统，是一种高效完成车身控制器功能信号自动化测试装置。

背景技术

在当今的机动车辆上，电子控制装置越来越多地在现代汽车中使用。车身控制器是重要的汽车电子控制器装置之一，包括中央门锁控制、电动车窗控制、灯光控制、雨刮器控制等。现阶段国内许多厂家已经能够自主设计汽车车身控制器，但其产品的测试还停留在人工测试的水平上，效率低、精度差、误差大、测试周期长。同时，伴随着车身控制器功能、信号的增加，测试工程师的工作量也在成倍增长。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种车身控制器网络通信信号自动化测试系统，其能够准确、高效地对车身控制器所有功能信号进行测试。

为解决上述技术问题，本专利的技术方案是这样实现的：一种车身控制器网络通信信号自动化测试系统，包括电源管理单元、程控直流稳压电源EA-PS 8040、触摸显示屏、汽车网络接口卡（VN8910）、电源板卡（VT7001）、继电器板卡（VT2820）、激励板卡（VT2004）、I/O模拟板卡(VT2816)、负载及测量板卡（VT1004）、板卡背板（VT8012）、测试工控机、BOB断线盒180 pin、EDAC连接器；其特征在于：测试工控机通过VGA线与触摸显示屏相连，显示测试用例、测试过程及测试结果；通过USB接口连接控制汽车网络接口卡(VN8910)；汽车网络接口卡（VN8910）通过Ethernet接口连接控制板卡背板（VT8012）；通过背板（VT8012）把电源板卡（VT7001）、继电器板卡（VT2820）、激励板卡（VT2004）、I/O模拟板卡(VT2816)、负载及测量板卡（VT1004）安装在机架中；同时背板（VT8012）为上述板卡提供12V工作电源；电源板卡（VT7001）与程控直流稳压电源EA-PS 8040相连，将其作为电源输入，两路电源输出一端与车身控制器KL30电相连接，一端与车身控制器KL15电相连接，用来完成电源输出短路故障仿真、输入输出电压仿真等操作；继电器板卡（VT2820）包含20个通道来实现电源、地的开路，信号值的拉高、置低等操作；激励板卡（VT2004）与车身控制器的输入端相连用来仿真传感器的输入，输入管脚的短路及断路，电压激励、PWM信号激励及电阻仿真等操作；I/O模拟板卡(VT2816)与车身控制器输入端相连，提供其信号电，并测量输入的电压、电流；负载及测量板卡（VT1004）与车身控制器的输出端相连，实现电流或电阻负载、输出线之间的短路故障、输出信号测量等操作。

测试工控机输出控制信号给汽车网络接口卡，汽车网络接口卡通过Ethernet接口控制板卡背板，板卡背板控制电源板卡为车身控制器提供KL30、KL15；控制I/O模拟板卡为车身控制器提供产生各种高、低电平信号及PWM信号，控制继电器板卡作为I/O模块的扩展板卡提供车身控制器激励信号，其实现方式为采用Busbar分别接高、低电平作为信号激励源；控制负载及测量板卡提供阻性负载、电流负载，并测量相应电流值。测试完成后，板卡背卡将测试结果返回给汽车网络接口卡，最终返回到测试工控机形成测试数据及测试报告。

本实用新型还包括VT测试控制系统、BOB/故障注入矩阵；测试主机通过 Ethernet网线与VT测试控制系统连接，VT测试控制器系统IO输入输出端口连接BOB/故障注入矩阵；所述BOB/故障注入矩阵中集成继电器矩阵;继电器矩阵包括连接VT测试板卡与KL30、GND之间的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器、第十继电器、第十一继电器。

所述继电器矩阵还包括连接于程控电源与 ECU 之间 KL30、KL15 线、接地线 GND上的第十二继电器、第十三继电器、第十四继电器；连接于 KL30 与 CAN_H 线、CAN_L 线之间的第十五继电器、第十六继电器；连接于接地线 GND 与 CAN_H 线、CAN_L 线的第十七继电器、第十八继电器；连接于 CAN_H 线与 CAN_L 线之间的第十九继电器。

当需要执行总线故障注入操作时，测试主机输出信号通过VT测试控制板卡传输给BOB/故障注入板卡，控制各继电器闭合或断开；第一继电器闭合、第十一继电器向上闭合时，可模拟左前照灯与电源短路故障状态；第一继电器闭合、第十一继电器向下闭合时，可模拟左前照灯与地线短路故障状态；第二继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右前照灯对电源短路、对地短路故障；第三继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现左前雾灯对电源短路、对地短路故障；第四继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右前雾灯对电源短路、对地短路故障；第五继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现左前转向灯对电源短路、对地短路故障；第六继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右前转向灯对电源短路、对地短路故障；第七继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右前阅读灯对电源短路、对地短路故障；第八继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现左前阅读灯对电源短路、对地短路故障；第九继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现左后阅读灯对电源短路、对地短路故障；第十继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右后阅读灯对电源短路、对地短路故障；第十二继电器、第十三继电器、第十四继电器闭合、打开，控制车身控制器的上电、下电；第十五继电器、第十六继电器闭合、打开，实现CAN_H对电源短路、CAN_L对电源短路故障；第十七继电器、第十八继电器闭合、打开，实现CAN_H对地线短路、CAN_L对地线短路故障；第十九继电器闭合，实现CAN线短路故障。

本实用新型涉及测试模块包括下述子模块：

车灯域测试模块：包括室内灯测试模块、位置灯测试模块、（前、后）雾灯测试模块、远光灯测试模块、近光灯测试模块、刹车灯测试模块、倒车灯测试模块、转向灯测试模块、日间行车灯测试模块、牌照灯测试模块、危险警报灯测试模块；用于测试各个车灯的开关及采集相应车灯电流等数据信息。

车门域测试模块：驾驶员侧车门测试模块、副驾驶侧车门测试模块、左后车门测试模块、右后车门测试模块；用于测试各个车门的关闭、打开等信息。

洗涤测试模块：包括大灯洗涤模块、前风窗洗涤测试模块；用于测试洗涤电机的打开、关闭。

故障注入模块：左前照灯与电源短路故障、左前照灯与地线短路故障、左前雾灯对电源短路/对地短路故障、右前雾灯对电源短路/对地短路故障、左前转向灯对电源短路/对地短路故障、右前转向灯对电源短路/对地短路故障、右前阅读灯对电源短路/对地短路故障、左前阅读灯对电源短路/对地短路故障、左后阅读灯对电源短路/对地短路故障、右后阅读灯对电源短路/对地短路故障。

其它测试模块还包括：行李箱测试模块、发动机罩盖测试模块、雨刮测试模块和喇叭测试模块。

所述远光灯信号测试模块包含以下子单元：

用于执行仿真近光灯执行器电阻的子单元；

用于执行仿真远光灯执行器电阻的子单元；

用于执行车身控制器KL30/KL15上电的子单元；

用于执行检测近光灯信号是否关闭子单元；

用于执行检测远光灯信号是否关闭子单元；

用于执行近光灯开启的触发信号子单元；

用于执行远光灯开启的触发信号子单元；

用于执行检测远光灯信号是否开启子单元；

用于执行采集远光灯执行器电流子单元；

用于执行比对远光灯信号及执行器状态是否相符合子单元；

用于执行检测近光灯信号是否开启子单元；

用于执行检测远光灯信号是否开启子单元；

用于执行远光灯关闭的触发信号子单元；

用于执行近光灯关闭的触发信号子单元；

用于执行检测远光灯信号是否关闭子单元；

用于执行采集远光灯执行器电流子单元；

用于执行比对远光灯信号及执行器状态是否相符合子单元；

用于发送测试合格标识的子单元。

前风窗洗涤信号测试模块包含以下子单元：

用于执行车身控制器KL30/KL15上电的子单元；

用于执行检测前风窗洗涤电机信号是否关闭子单元；

用于执行检测雨刮电机信号是否关闭子单元；

用于执行前风窗洗涤电机开启的触发信号子单元；

用于执行雨刮电机开启的触发信号子单元；

用于执行检测前风窗洗涤电机信号是否开启子单元；

用于执行采集雨刮电机信号子单元；

用于执行比对前风窗洗涤电机及执行器状态是否相符合子单元；

用于执行检测前风窗洗涤电机信号是否开启子单元；

用于执行检测雨刮电机信号是否开启子单元；

用于执行前风窗洗涤电机关闭的触发信号子单元；

用于执行雨刮电机关闭的触发信号子单元；

用于执行检测前风窗洗涤电机信号是否关闭子单元；

用于执行采集雨刮电机执行器电流子单元；

用于执行比对前风窗洗涤电机及执行器状态是否相符合子单元；

用于发送测试合格标志的子单元。

本实用新型的积极效果是实现了车身控制器功能信号自动化测试，避免每次测试开始之前都要进行复杂的测试台架搭建工作，对执行器、传感器进行模拟，大幅度降低了成本，且能够使不同车型车身控制器功能测试互相切换，减少了车载网络工程师不必要的重复劳动，同时避免了手动操作会引入人为的误差，影响测试结果的精确性。

附图说明

图1是本实用新型的车身控制器功能信号自动化测试系统的装置架构图。

图2是本实用新型的故障注入矩阵的结构示意图。

图3是远光灯信号测试模块执行流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1所示一种车身控制器网络通信信号自动化测试系统，将电源管理单元、程控直流稳压电源EA-PS 8040、触摸显示屏、汽车网络接口卡（VN8910）、电源板卡（VT7001）、继电器板卡（VT2820）、激励板卡（VT2004）、I/O模拟板卡(VT2816)、负载及测量板卡（VT1004）、板卡背板（VT8012）、测试工控机、BOB矩阵180 pin、EDAC连接器集成于一个机柜中进行统一管理；其中电源管理单元为测试工控机、控直流稳压电源、触摸显示屏、汽车网络接口卡提供220V工作电压，同时提供12V电压为板卡背板供电；程控电源为电源板卡供电，控制其电压可在0V-32V变化；板卡背板为继电器板卡、激励板卡、IO模拟板卡、负载及测量板卡提供工作电压；测试板卡的所有引脚都分别与BOB矩阵的PIN脚相连接；BOB/故障注入矩阵通过EDAC与车身控制器的各个引脚相互连接，进而能完成对车身控制器的信号测试、故障注入、输入输出控制、负载模拟等测试。

图2所述的故障注入矩阵中集成了继电器矩阵：包括连接于左前照灯与电源线KL30、接地线GND间第一继电器G1、第十一继电器G11，实现左前照灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于右前照灯与电源线KL30、接地线GND间第二继电器G2、第十一继电器G11，实现右前照灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于左前雾灯与电源线KL30、接地线GND间第三继电器G3、第十一继电器G11，实现左前雾灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于右前雾灯与电源线KL30、接地线GND间第四继电器G4、第十一继电器G11，实现右前雾灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于左前转向灯与电源线KL30、接地线GND间第五继电器G5、第十一继电器G11，实现左前转向灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于右前转向灯与电源线KL30、接地线GND间第六继电器G6、第十一继电器G11，实现右前转向灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于右前阅读灯与电源线KL30、接地线GND间第七继电器G7、第十一继电器G11，实现右前阅读灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于左前阅读灯与电源线KL30、接地线GND间第八继电器G8、第十一继电器G11，实现左前阅读灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于左后阅读灯与电源线KL30、接地线GND间第九继电器G9、第十一继电器G11，实现左后阅读灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于右后阅读灯与电源线KL30、接地线GND间第十继电器G10、第十一继电器G11，实现右后阅读灯对电源短路、对地短路、开路故障；连接于程控电源与ECU之间KL30、KL15线、接地线GND上的第十二继电器G12、第十三继电器G13、第十四继电器G14，控制车身控制器的上电、下电；连接于KL30与CAN_H线、CAN_L线之间的第十五继电器G15、第十六继电器G16，实现CAN_H对电源短路、CAN_L对电源短路故障；连接于接地线GND与CAN_H线、CAN_L线之间的第十七继电器G17、第十八继电器G18，实现CAN_H对地线短路、CAN_L对地线短路故障；连接于CAN_H线与CAN_L线之间的第十九继电器G19实现CAN线短路故障。

如图3所示，远光灯信号测试过程如下：

（1）开始；

（2）获取测试参数；

（3）ECU 上电；

（4）仿真 ECU 伙伴节点，向待测 ECU 发送报文；

（5）使用板卡仿真近光灯开关信号；

（6）使用板卡仿真近光灯开关信号；

（7）检测总线开关信号的值（0 or 1）；

（8）使用诊断服务指令获取远光灯开关信号值得DID；

（9）检测获取的DID值与控制器实际发出的值是否相同，若不同，则测试失败，控制器不合格；如相同，则测试继续。

（10）使用板卡仿真近光灯、远光灯负载；

（11）检测远光灯负载的状态；

（12）读取远光灯状态的DID；

（13）检测获取的DID与远光灯负载实际状态是否相同，若不同，则测试失败，控制器不合格；如相同，则测试继续；

（14）遍历车身控制器远光灯信号所有的值（开状态、关状态、无效状态、保留状态）；若未遍历完全，跳转到步骤d；若遍历完全，则测试继续；

（15）使用诊断服务指令使用控制器进入扩展模式，设置远光灯的I/O管脚，并通过测量板卡进行测量；

（16）将测试值与测试规范相比较，若不同，则测试失败；若相同，测试继续；

（17）使用诊断服务指令使控制器进入默认模式，并清除车身控制器所有故障码；

（18）使用板卡仿真远光灯负载故障状态；

（19）读取车身控制器故障，如获得与仿真故障不一致的故障码或没有故障码，则测试失败；若获得与仿真故障一致的故障码，则测试继续；

（20）清除控制器故障码，并恢复远光灯负载故障；

（21）读取控制器故障，若有故障码，则测试失败；若无故障，则测试通过。

保留测试数据，形成测试报告，测试结束。

Claims (2)

1.一种车身控制器网络通信信号自动化测试系统，包括电源管理单元、程控直流稳压电源EA-PS 8040、触摸显示屏、汽车网络接口卡（VN8910）、电源板卡（VT7001）、继电器板卡（VT2820）、激励板卡（VT2004）、I/O模拟板卡(VT2816)、负载及测量板卡（VT1004）、板卡背板（VT8012）、测试工控机、BOB断线盒180 pin、EDAC连接器；其特征在于：测试工控机通过VGA线与触摸显示屏相连，显示测试用例、测试过程及测试结果；通过USB接口连接控制汽车网络接口卡(VN8910)；汽车网络接口卡（VN8910）通过Ethernet接口连接控制板卡背板（VT8012）；通过背板（VT8012）把电源板卡（VT7001）、继电器板卡（VT2820）、激励板卡（VT2004）、I/O模拟板卡(VT2816)、负载及测量板卡（VT1004）安装在机架中；同时背板（VT8012）为上述板卡提供12V工作电源；电源板卡（VT7001）与程控直流稳压电源EA-PS8040相连，将其作为电源输入，两路电源输出一端与车身控制器KL30电相连接，一端与车身控制器KL15电相连接，用来完成电源输出短路故障仿真、输入输出电压仿真操作；继电器板卡（VT2820）包含20个通道来实现电源、地的开路，信号值的拉高、置低等操作；激励板卡（VT2004）与车身控制器的输入端相连用来仿真传感器的输入，输入管脚的短路及断路，电压激励、PWM信号激励及电阻仿真操作；I/O模拟板卡(VT2816)与车身控制器输入端相连，提供其信号电，并测量输入的电压、电流；负载及测量板卡（VT1004）与车身控制器的输出端相连，实现电流或电阻负载、输出线之间的短路故障、输出信号测量操作；测试工控机输出控制信号给汽车网络接口卡，汽车网络接口卡通过Ethernet接口控制板卡背板，板卡背板控制电源板卡为车身控制器提供KL30、KL15；控制I/O模拟板卡为车身控制器提供产生各种高、低电平信号及PWM信号，控制继电器板卡作为I/O模块的扩展板卡提供车身控制器激励信号，其实现方式为采用Busbar分别接高、低电平作为信号激励源；控制负载及测量板卡提供阻性负载、电流负载，并测量相应电流值；测试完成后，板卡背卡将测试结果返回给汽车网络接口卡，最终返回到测试工控机形成测试数据及测试报告；还包括VT测试控制系统、BOB/故障注入矩阵；测试主机通过 Ethernet网线与VT测试控制系统连接，VT测试控制器系统IO输入输出端口连接BOB/故障注入矩阵；所述BOB/故障注入矩阵中集成继电器矩阵;继电器矩阵包括连接VT测试板卡与KL30、GND之间的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器、第十继电器、第十一继电器。

2.根据权利要求1中所述的一种车身控制器网络通信信号自动化测试系统，其特征在于所述继电器矩阵还包括连接于程控电源与 ECU 之间 KL30、KL15 线、接地线 GND 上的第十二继电器、第十三继电器、第十四继电器；连接于 KL30 与 CAN_H 线、CAN_L 线之间的第十五继电器、第十六继电器；连接于接地线 GND 与 CAN_H 线、CAN_L 线的第十七继电器、第十八继电器；连接于 CAN_H 线与 CAN_L 线之间的第十九继电器；

当需要执行总线故障注入操作时，测试主机输出信号通过VT测试控制板卡传输给BOB/故障注入板卡，控制各继电器闭合或断开；第一继电器闭合、第十一继电器向上闭合时，可模拟左前照灯与电源短路故障状态；第一继电器闭合、第十一继电器向下闭合时，可模拟左前照灯与地线短路故障状态；第二继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右前照灯对电源短路、对地短路故障；第三继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现左前雾灯对电源短路、对地短路故障；第四继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右前雾灯对电源短路、对地短路故障；第五继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现左前转向灯对电源短路、对地短路故障；第六继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右前转向灯对电源短路、对地短路故障；第七继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右前阅读灯对电源短路、对地短路故障；第八继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现左前阅读灯对电源短路、对地短路故障；第九继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现左后阅读灯对电源短路、对地短路故障；第十继电器闭合、第十一继电器向上/向下闭合，实现右后阅读灯对电源短路、对地短路故障；第十二继电器、第十三继电器、第十四继电器闭合、打开，控制车身控制器的上电、下电；第十五继电器、第十六继电器闭合、打开，实现CAN_H对电源短路、CAN_L对电源短路故障；第十七继电器、第十八继电器闭合、打开，实现CAN_H对地线短路、CAN_L对地线短路故障；第十九继电器闭合，实现CAN线短路故障。