專利名稱：一種自動測試汽車車身控制功能的裝置和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于汽車電子控制技術(shù)領域，尤其涉及一種汽車車身控制功能自動測試技術(shù)。
背景技術(shù)：
為增加汽車的乘坐安全性和舒適性，很多汽車車身都安裝了一個或多個控制器， 用于控制汽車外部燈光、車內(nèi)燈、雨刮器、中控門鎖、電動車窗、后視鏡等負載，這類控制器通常被稱為車身控制器，其特征是輸入信號多、驅(qū)動負載多、控制功能(包括控制邏輯和時序)復雜，因此在車身控制器的開發(fā)過程中，很大一部分工作是對控制邏輯和時序的測試。 我國對車身控制器的開發(fā)還處于起步階段，現(xiàn)有的方法都是基于實驗臺架的手動測試。由于控制功能的復雜性和人員操作的限制，手動測試耗時長、效率低、可重復性差，且一些特殊的控制邏輯和時序無法測試到，這將導致所開發(fā)控制器存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)清晰、成本低廉、性能可靠的自動測試汽車車身控制功能的裝置和方法，用于對車身控制器的控制功能進行全面的自動測試，以消除可能由控制邏輯和時序錯誤帶來的安全隱患。本發(fā)明的技術(shù)方案是自動測試裝置由上位機、信號調(diào)理板、被測控制器和負載箱組成。上位機通過其輸出接口與信號調(diào)理板相連，輸出信號經(jīng)信號調(diào)理板處理后，連接到被測控制器，為被測控制器提供工作所需開關(guān)輸入信號、模擬輸入信號和脈沖輸入信號；上位機的 CAN(ControIler Area Network)接口、LIN(Local Interconnect Network)接口直接與被測控制器相連，發(fā)送被測控制器所需的CAN、LIN總線信息，同時接收被測控制器輸出的CAN、LIN總線信息；被測控制器驅(qū)動輸出不但與負載箱相連，而由該連接所產(chǎn)生的驅(qū)動信號通過信號調(diào)理板處理后連接到上位機的輸入接口。本發(fā)明的測試方法如下1、連接上位機、信號調(diào)理板、被測控制器和負載箱，之后打開上位機，通過人機交互界面選擇被測控制器所對應的測試工程；2、加載已設計好的測試用例，通過人機交互界面選擇對被測控制器的某一功能或整體功能進行測試，并為信號調(diào)理板和被測控制器接通12V電源；3、依據(jù)測試用例，上位機與被測控制器進行CAN/LIN通信，并通過其輸出端口和信號調(diào)理板為被測控制器提供開關(guān)信號、模擬信號和脈沖信號等；4、被測控制器接收到輸入信號后，根據(jù)自身當前的狀態(tài)，產(chǎn)生相應的驅(qū)動輸出信號，帶動負載箱中的負載工作，該信號同時反饋至上位機；5、上位機執(zhí)行完測試用例，就會產(chǎn)生相應的測試結(jié)果，若該項測試未通過，在人機交互界面提示相關(guān)信息，便于查找未通過原因；6、完成測試后，上位機會自動保存測試數(shù)據(jù)，以備后期查用。
本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明硬件電路結(jié)構(gòu)清晰，成本低廉。2、本發(fā)明中的信號調(diào)理板和負載箱可滿足不同車身控制器的需要，更換被測控制器時只需要上位機選擇相應的測試項目和測試用例即可，通用性強。3、本發(fā)明可通過人機交互界面選擇對車身控制器的單一功能進行測試還是對系統(tǒng)整體功能進行測試，方便使用，且測試結(jié)果可直接通過人機交互界面顯示，便于測試人員測試分析查找測試未通過的原因。4、本發(fā)明可加載測試用例，根據(jù)測試用例自動執(zhí)行測試，測試效率高，且測試結(jié)果可重復，不但可滿足車身控制器開發(fā)過程中的功能測試要求，也能夠滿足車身控制器生產(chǎn)過程中生產(chǎn)線上用于質(zhì)量控制的功能測試要求。


圖1為汽車車身控制功能自動測試裝置的組成結(jié)構(gòu)及連接示意2為信號調(diào)理板的硬件結(jié)構(gòu)示意3為汽車車身控制功能自動測試流程圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明圖1為本發(fā)明汽車車身控制功能自動測試裝置的組成結(jié)構(gòu)及連接示意圖。所述自動測試裝置由上位機、信號調(diào)理板、負載箱、被測控制器組成；上位機通過CAN接口、LIN接口直接與被測控制器相連；上位機的輸出接口經(jīng)信號調(diào)理板與被測控制器的輸入端相連， 被測控制器的驅(qū)動輸出一方面連接到負載箱，另一方面經(jīng)過信號調(diào)理板與上位機的輸入端口相連。作為被測對象的車身控制器通常都具有CAN接口和(或)LIN接口，工作過程中需要與其他帶有CAN接口和(或)LIN接口的控制器通過總線交換信息，所述測試裝置中，用上位機模擬需要與被測控制器通信的其他控制器，通過其CAN接口和(或)LIN接口給被測控制器發(fā)送所需的CAN信息和(或)LIN信息，同時接收被測控制器發(fā)出的CAN信息和(或) LIN信息，用于進行測試結(jié)果的判斷分析。除了 CAN信息和(或)LIN信息，被測控制器工作過程中還需要其他輸入信號，包括開關(guān)信號、模擬信號、脈沖信號等；車身系統(tǒng)中的開關(guān)信號根據(jù)其特性又可分為高端開關(guān)信號和低端開關(guān)信號，模擬信號采用電阻編碼開關(guān)，脈沖信號采用集電極開路輸出方式。本發(fā)明所述測試裝置通過其輸出端口發(fā)送控制指令給信號調(diào)理板，經(jīng)信號調(diào)理板處理成被測控制器所需的開關(guān)信號、模擬信號、脈沖信號等，形成與真實信號特性一致的信號輸入到被測控制器。在產(chǎn)生上述信號的同時，在上位機內(nèi)部分別啟動所設定的兩個定時器，一個用于產(chǎn)生規(guī)定時間序列的上述信號，另一個用于監(jiān)控被測控制器輸出的時間序列。 在測試過程中，被測控制器將根據(jù)外部輸入的開關(guān)信號、模擬信號、脈沖信號、CAN信息和 (或)LIN信息，并結(jié)合自身當前的狀態(tài)，在一定的規(guī)則下進行邏輯運算，根據(jù)運算結(jié)果驅(qū)動相應的負載工作，上位機根據(jù)驅(qū)動信號的特性可判斷出負載的工作狀態(tài)，但由于電氣特性不匹配，驅(qū)動信號不能直接輸入到上位機，需要信號調(diào)理板的處理。車身控制器對負載的驅(qū)動方式根據(jù)其特性可分為高端驅(qū)動和低端驅(qū)動，不同的驅(qū)動信號需要采用不同的處理方式，高端驅(qū)動信號需要分壓后采集，而低端驅(qū)動信號需要12V上拉后再分壓，經(jīng)處理后的驅(qū)動信號可輸入至上位機的輸入端口，被上位機識別，用于進行測試結(jié)果的判斷分析。因此， 本發(fā)明所述裝置的工作原理是根據(jù)測試用例的要求，在控制被測控制器輸入信號(含總線信息)的同時，監(jiān)測其輸出信號(含總線信息)，并將監(jiān)測到的輸出信號與期望輸出狀態(tài)進行比較，實現(xiàn)車身控制功能的自動測試。圖2為本發(fā)明中信號調(diào)理板的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明中信號調(diào)理板主要是用來處理被測控制器的輸入輸出信號，一方面為被測控制器提供所需的輸入信號，另一方面需要將被測控制器的驅(qū)動輸出信號反饋給上位機。根據(jù)車身系統(tǒng)信號和負載的電氣特性， 本發(fā)明所設計的信號調(diào)理板的硬件電路包含以下幾個部分開關(guān)信號控制接口、開關(guān)信號處理電路、開關(guān)信號輸出接口、模擬信號控制接口、模擬信號處理電路、模擬信號輸出接口、 脈沖信號控制接口、脈沖信號處理電路、脈沖信號輸出接口、驅(qū)動反饋輸出接口、驅(qū)動信號處理電路、驅(qū)動反饋輸入接口。其中，開關(guān)信號處理電路主要用于將上位機的控制指令處理成被測控制器所需的高端或低端開關(guān)信號，具體實現(xiàn)方式是上位機通過其輸出端口， 并經(jīng)信號調(diào)理板的開關(guān)信號控制接口，發(fā)送控制指令，驅(qū)動信號調(diào)理板中的ULN2003，再由 ULN2003驅(qū)動其后端的繼電器，根據(jù)繼電器的不同連接方式可產(chǎn)生被測控制器所需的高端開關(guān)信號或低端開關(guān)信號，最后經(jīng)開關(guān)信號輸出接口輸出至被測控制器；模擬信號處理電路主要用于產(chǎn)生被測控制器所需的電阻編碼開關(guān)，其工作原理與開關(guān)信號處理電路類似； 脈沖信號處理電路用于產(chǎn)生車身控制器所需的脈沖信號，信號特性為集電極開路，這類信號是通過上位機驅(qū)動ULN2003產(chǎn)生的；驅(qū)動信號處理電路主要是將被測控制器的驅(qū)動輸出信號轉(zhuǎn)化為上位機可識別的信號，對于高端驅(qū)動信號，通過分壓后輸入至上位機，而對于低端驅(qū)動信號，通過12V上拉之后再分壓輸入至上位機。本發(fā)明中信號調(diào)理板可處理信號的類型和數(shù)量是按照車身控制系統(tǒng)的最大需求設計的，因此，可滿足不同車身控制器的功能測試要求。圖3為本發(fā)明所述汽車車身控制功能自動測試流程圖。測試前，需要根據(jù)本次測試的具體要求，準備好相應的測試用例，每一條測試用例都應包括輸入信號及時序要求，被測控制器當前的狀態(tài)和期望的輸出結(jié)果等信息，測試的完整程度取決于測試用例是否全面，且最終判斷測試結(jié)果正確與否也是與測試用例中規(guī)定的期望輸出進行比較的，本發(fā)明所述測試裝置和方法只是用來執(zhí)行測試用例，給出被測控制器所需輸入信號，監(jiān)控其輸出信號，從而判斷控制器輸出是否與期望輸出一致，若一致，則表示被測控制器當前所測功能項正常，若不一致，則表示所測功能項與設計要求不符。開始測試時，首先正確連接上位機、 信號調(diào)理板、被測控制器和負載箱之間的導線，之后打開上位機，通過人機交互界面選擇被測控制器所對應的測試工程，根據(jù)當前測試的具體要求，加載事先設計好的測試用例，通過人機交互界面選擇對被測控制器的某一功能進行測試還是對系統(tǒng)整體功能進行測試，選擇好后，為信號調(diào)理板和被測控制器接通12V電源，啟動測試。測試過程中，上位機將根據(jù)測試用例的要求，一方面與被測控制器建立CAN/LIN通信，發(fā)送被測控制器所需的CAN/LIN 總線信息，同時接收被測控制器發(fā)出的CAN/LIN總線信息，另一方面通過其輸出端口發(fā)送信號至信號調(diào)理板，經(jīng)信號調(diào)理板處理成被測控制器所需的開關(guān)信號、模擬信號、脈沖信號等，在產(chǎn)生上述信號的同時，上位機內(nèi)部分別啟動兩個定時器，其中一個用于產(chǎn)生規(guī)定時間序列的上述信號，另一個用于監(jiān)控被測控制器輸出的時間序列，也就是說，上位機在監(jiān)控被測控制器驅(qū)動輸出信號狀態(tài)的同時，也在監(jiān)控輸出信號的時序特性；被測控制器接收到輸入信號后，會根據(jù)自身當前的狀態(tài)，產(chǎn)生相應的驅(qū)動輸出信號，帶動負載箱中的負載工作， 正如前面所說，該信號同時反饋至上位機。上位機在執(zhí)行測試用例的過程中，每完成一條測試用例就會產(chǎn)生相應的測試結(jié)果，即測試通過或測試未通過，若某項測試未通過，則會在人機交互界面提示相關(guān)信息，以便于測試人員分析查找未通過測試的原因，完成測試后，上位機會自動保存測試數(shù)據(jù)，以備后期查用。測試過程中，測試人員可以隨時通過人機交互界面上的按鍵停止測試，此時也會保存相關(guān)測試數(shù)據(jù)。因此，基于本發(fā)明所述測試裝置和方法， 不但可以完成對被測控制器的自動測試，還可以輸出測試結(jié)果信息，方便測試人員分析未通過測試的原因，且靈活的測試內(nèi)容選擇方式，也便于測試人員使用。
權(quán)利要求
1.一種自動測試汽車車身控制功能的裝置，包括上位機、信號調(diào)理板、被測控制器和負載箱，其特征是上位機通過其輸出接口與信號調(diào)理板相連，輸出信號經(jīng)信號調(diào)理板處理后，連接到被測控制器，為被測控制器提供工作所需開關(guān)輸入信號、模擬輸入信號和脈沖輸入信號；上位機的CAN接口、LIN接口直接與被測控制器相連，發(fā)送被測控制器所需的CAN、 LIN總線信息，同時接收被測控制器輸出的CAN、LIN總線信息；被測控制器驅(qū)動輸出不但與負載箱相連，而由該連接所產(chǎn)生的驅(qū)動信號通過信號調(diào)理板處理后連接到上位機的輸入接
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動測試汽車車身控制功能的裝置，其特征是所述的開關(guān)信號分為高端開關(guān)信號和低端開關(guān)信號，模擬信號采用電阻編碼開關(guān)，脈沖信號采用集電極開路輸出方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動測試汽車車身控制功能的裝置，其特征是所述經(jīng)信號調(diào)理板處理成被測控制器提供工作所需的開關(guān)信號、模擬信號、脈沖信號，在產(chǎn)生上述信號的同時，在上位機內(nèi)部分別啟動所設定的兩個定時器，一個用于產(chǎn)生規(guī)定時間序列的上述信號，另一個用于監(jiān)控被測控制器輸出的時間序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動測試汽車車身控制功能的裝置，其特征是所述信號調(diào)理板主要包括開關(guān)信號處理電路、模擬信號處理電路、脈沖信號處理電路、驅(qū)動信號處理電路；開關(guān)信號處理電路主要用于將上位機的控制指令處理成被測控制器所需的高端或低端開關(guān)信號，模擬信號處理電路主要用于產(chǎn)生被測控制器所需的電阻編碼開關(guān)，脈沖信號處理電路用于產(chǎn)生車身控制器所需的脈沖信號，驅(qū)動信號處理電路主要是將被測控制器的驅(qū)動輸出信號轉(zhuǎn)化為上位機可識別的信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動測試汽車車身控制功能的裝置，其特征是所述的驅(qū)動信號處理電路將被測控制器的驅(qū)動輸出信號轉(zhuǎn)化為上位機可識別的信號，對于高端驅(qū)動信號，通過分壓后輸入至上位機，對于低端驅(qū)動信號，通過12V上拉之后再分壓輸入至上位機。
6.一種自動測試汽車車身控制功能的方法，其特征如下(1)、連接上位機、信號調(diào)理板、被測控制器和負載箱，之后打開上位機，通過人機交互界面選擇被測控制器所對應的測試工程；O)、加載已設計好的測試用例，通過人機交互界面選擇對被測控制器的某一功能或整體功能進行測試，并為信號調(diào)理板和被測控制器接通12V電源；(3)、依據(jù)測試用例，上位機與被測控制器進行CAN/LIN通信，并通過其輸出端口和信號調(diào)理板為被測控制器提供開關(guān)信號、模擬信號和脈沖信號等；G)、被測控制器接收到輸入信號后，根據(jù)自身當前的狀態(tài)，產(chǎn)生相應的驅(qū)動輸出信號， 帶動負載箱中的負載工作，該信號同時反饋至上位機；(5)、上位機執(zhí)行完測試用例，就會產(chǎn)生相應的測試結(jié)果，若該項測試未通過，在人機交互界面提示相關(guān)信息，便于查找未通過原因；(6)、完成測試后，上位機會自動保存測試數(shù)據(jù)，以備后期查用。
全文摘要
一種自動測試汽車車身控制功能的裝置和方法，主要解決手動測試耗時長、效率低、可重復性差，以及一些特殊的控制邏輯和時序無法測試的問題。該裝置由上位機、信號調(diào)理板、被測控制器和負載箱組成。上位機通過其輸出接口與信號調(diào)理板相連，輸出信號經(jīng)信號調(diào)理板處理后，連接到被測控制器，上位機的CAN接口、LIN接口直接與被測控制器相連，發(fā)送和接收被測控制器所需的CAN、LIN總線信息；被測控制器驅(qū)動輸出與負載箱相連，并將連接所產(chǎn)生的驅(qū)動信號通過信號調(diào)理板處理后連接到上位機的輸入接口。該裝置結(jié)構(gòu)清晰、成本低廉、性能可靠，能對車身控制器的控制功能進行全面的自動測試，以消除可能由控制邏輯和時序錯誤帶來的安全隱患。
文檔編號G05B23/02GK102360212SQ20111023648
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者劉志遠, 趙林輝 申請人:哈爾濱工業(yè)大學