CN102681532B - 一种bcm的仿真测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BCM的仿真测试***，包括：模拟负载、与模拟负载相连的状态信号调理电路、与状态信号调理电路相连的仿真测试主机、与仿真测试主机相连的指令信号调理电路和与指令信号调理电路相连的故障模拟模块。本发明能够对不同的BCM进行准确、快速、高效的测试，通用性强；电路结构简单，体积小，成本低；可以在很短的时间内完成一个BCM的全功能测试，缩短BCM的开发周期，降低BCM的研发费用。
Description
技术领域
本发明属于汽车控制测试开发技术领域，具体涉及一种BCM的仿真测试***。
背景技术
车身控制器（Body control module，BCM）是汽车内最重要的控制模块之一；其被用来控制不需专用控制器的常用车身设备，包括车窗、车镜、车门锁、车灯、座椅、雨刮等负载的控制。
为了满足用户对汽车的安全性和舒适性要求的不断提高，同时随着汽车电子技术的不断发展，BCM实现的功能越来越多，控制逻辑也越来越复杂。在开发过程中如何确保BCM软件的正确性和可靠性成为了BCM研发和生产中面临的一个主要问题之一，这也关系到了BCM的开发周期、研制费用等各个方面。
对BCM的各种功能和性能指标进行反复测试，并根据测试结果修改BCM的软硬件设计，使其满足整车技术指标要求，就成为了一个难题；在设计过程中，如何验证BCM各项性能和功能指标符合标准，是一个相当复杂和耗时的工程；即便在BCM的批量生产过程中，生产线的在线检测设备往往不能快速检验产品的性能和功能完整性。上述问题关系到BCM的开发周期、研发费用、成本控制、产品可靠性、生产效率等各个方面。
BCM由于输入信号多、驱动负载多、控制功能（包括控制逻辑和时序）复杂，因此在其开发过程中，很大一部分工作是对控制逻辑和时序的测试。我国对BCM的开发还处于起步阶段，因此现阶段的测试设备生产技术较为落后，大多都基于实验台架和手动测试；由于控制功能的复杂性和人员操作的限制，手动测试耗时长、效率低、可重复性差，且一些特殊的控制逻辑和时序无法测试到，这将导致所开发的BCM存在安全隐患。
目前，国外虽有一些测试***和测试工具链，但是费用昂贵，***复杂且通用性不强，不同的厂家通常会根据自身不同的车型进行不同的BCM功能定义，很难直接借鉴国外现成的技术。因而，需要找到一种行之有效的，比较通用的，方便操作的方法对BCM进行准确、快速、高效的测试，为车身控制器的研发和生产提供支持。
发明内容
针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种BCM的仿真测试***，能够对BCM进行准确、快速、高效的测试，缩短BCM的开发周期。
一种BCM的仿真测试***，包括模拟负载、状态信号调理电路、指令信号调理电路、故障模拟模块和仿真测试主机；模拟负载的一端与BCM和状态信号调理电路的输入端相连，状态信号调理电路的输出端、指令信号调理电路的输入端以及故障模拟模块的输入端均与仿真测试主机相连，指令信号调理电路的输出端与故障模拟模块的控制端相连，故障模拟模块的输出端与BCM相连。
模拟负载用于接收BCM输出的控制信号，并产生状态信号；
状态信号调理电路用于采集所述的状态信号，并对状态信号进行调理后输出；
仿真测试主机用于对调理后的状态信号进行测试分析，并生成测试结果；同时其接收用户的输入指令，输出指令信号和故障模式；
指令信号调理电路用于对所述的指令信号进行调理后输出；
故障模拟模块用于根据调理后的指令信号和故障模式，构造出故障信号并将其输送至BCM；所述的BCM接收所述的故障信号，对其进行逻辑判断处理后输出对应的控制信号。
优选地，所述的仿真测试主机通过PCI板卡与指令信号调理电路和状态信号调理电路相连，所述的PCI板卡包含PCI-I/O板卡、PCI-PWM板卡、PCI-CAN板卡和PCI-LIN板卡；PCI板卡产品成熟，使用方便，信号可靠，且具有丰富的驱动库，便于进行二次开发。
所述的仿真测试主机通过USB-CAN接口与故障模拟模块相连。
优选地，所述的状态信号调理电路通过负载接口连接有真实负载，所述的真实负载通过负载接口与BCM相连；真实负载用于接收BCM输出的控制信号，并产生状态信号；可以方便用户在真实负载和模拟负载之间随意选择。
优选地，所述的状态信号调理电路连接有指示电路；用户可以更加直观地看到测试项目的结果。
优选地，所述的指令信号调理电路连接有控制开关；能使用户有更加直接真实的操作体验，通过真实车用开关对BCM发出控制指令。
所述的故障模拟模块与模拟负载相连；对于BCM输出的控制信号，需要对其进行故障模拟，以便测试BCM的故障处理能力。
优选地，所述的仿真测试主机安装有Simulink软件、Labview软件和Veristand软件；其中，Simulink软件用于搭建BCM的模型以及配置PCI板卡的驱动程序；Labview软件用于搭建BCM的图形用户界面并进行测试，并以图形、数据、记录文件的形式保存测试过程及测试结果，同时对测试结果进行分析，生成测试报告；Veristand软件用于配置Simulink软件下的各个端口与Labview软件中图形用户界面之间的对应关系。Labview的图形化编程，操作方便，接口丰富，与Veristand可以进行无缝连接。
优选地，所述的仿真测试主机具有人机界面；用户可通过人机界面输入指令，同时***可通过人机界面以各种形式显示测试结果；可方便用户对***进行操作，且更具人性化。
本发明的有益技术效果为：
（1）本发明电路结构简单，体积小，成本低。
（2）本发明能够对不同的BCM进行准确、快速、高效的测试，通用性强。
（3）本发明可以在很短的时间内完成一个BCM的全功能测试，缩短BCM的开发周期，降低BCM的研发费用。
附图说明
图1为本发明仿真测试***的结构示意图。
图2为仿真测试主机内部软硬件结构示意图。
图3为仿真测试主机的测试流程示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，一种BCM的仿真测试***，包括：模拟负载、状态信号调理电路、仿真测试主机、指令信号调理电路、故障模拟模块和指示电路；其中：
模拟负载一端与BCM和状态信号调理电路相连，另一端接地；其用于接收BCM输出的控制信号，并产生状态信号；本实施方式中，模拟负载为阻性负载（电阻）。
状态信号调理电路与模拟负载相连，并通过负载接口连接真实负载（真实负载通过负载接口接收BCM输出的控制信号，并产生状态信号）；其用于采集状态信号，并对状态信号进行调理后输出；
指示电路与状态信号调理电路相连，其接收状态信号调理电路采集到的状态信号，并进行相应的状态显示；
仿真测试主机通过PCI板卡（PCI-I/O板卡、PCI-PWM板卡、PCI-CAN板卡和PCI-LIN板卡）与指令信号调理电路和状态信号调理电路相连；仿真测试主机用于对调理后的状态信号进行测试分析，并生成测试结果；同时其接收用户的输入指令，输出指令信号和故障模式；
指令信号调理电路连接有控制开关，用户可直接通过控制开关对BCM发出控制指令；指令信号调理电路对仿真测试主机输出的指令信号或通过控制开关产生的指令信号进行调理后输出；
故障模拟模块与指令信号调理电路和模拟负载相连，并通过USB-CAN接口与仿真测试主机连接；其用于根据调理后的指令信号和仿真测试主机输出提供的故障模式，构造出故障信号并将其输送至BCM；
故障模拟模块接收调理后的指令信号后，向BCM的传感器信号输入引脚进行四种故障注入（断路、对电源短接、对地短接、引脚间短接），BCM接收故障信号，并对故障信号进行逻辑判断处理后输出对应的控制信号，BCM通过线束接口与故障模拟模块、PCI板卡、负载接口和模拟负载相连。
如图2所示，仿真测试主机具有人机界面，并安装有Simulink软件、Labview软件和Veristand软件；其中，Simulink软件用于搭建BCM的模型以及配置PCI板卡的驱动程序；Labview软件用于搭建BCM的图形用户界面并进行测试，并以图形、数据、记录文件的形式保存测试过程及测试结果，同时对测试结果进行分析，生成测试报告；Veristand软件用于配置Simulink软件下的各个端口与Labview软件中图形用户界面之间的对应关系；人机界面除了显示Labview下的测试过程及测试结果，还可以使用户通过界面上的控制按钮对BCM输出指令。
本实施方式的测试过程步骤如下：
（1）在仿真测试主机上搭建被测对象BCM的simulink仿真模型，参照PCI板卡厂家提供的板卡特性编写windows下的各类PCI板卡驱动程序，在本实例中使用的PCI板卡为台湾研华公司生产的板卡；在Labview环境下搭建测试软件上位机以及测试数据处理后台；同时，利用NI/Veristand对Simulink下的各个端口和Labview下的接口进行一一映射。
（2）仿真测试主机的插槽中配置有PCI-I/O、PCI-PWM、PCI-CAN、PCI-LIN板卡，板卡的输出指令信号与***中的指令信号调理电路相连，经过故障模拟模块，再经线束接口与被测对象BCM相连；BCM对指令信号的响应，通过线束接口一部分经过故障模拟模块再连接到***中模拟负载上，另一部分响应信号直接连接到模拟负载上或者真实电器负载。同时BCM对负载的控制信号需要采集到仿真测试主机作为BCM的响应数据，并保存、显示和处理。
（3）故障模拟模块是为了仿真测试BCM对各类故障的响应处理，也是BCM功能测试的一部分，在本实施方式中，故障模拟模块是通过USB-CAN连接到仿真测试主机，受主机直接控制；故障模拟模块主要设置有BCM引脚对短路、对电源短路、断路以及引脚之间的短路故障等。
（4）通过仿真测试主机人机界面上的按钮或者***中的控制开关按钮向BCM发出指令信号，作为测试的起始，如图3所示；BCM接收到指令信号并做出响应，***将控制信号以及执行结果信号采集反馈到仿真测试主机中。仿真测试主机将整个测试过程以图表、数据的形式保存下来并做出处理和分析，生成定制式的测试报告。
Claims (8)
1.一种BCM的仿真测试***，其特征在于，包括模拟负载、状态信号调理电路、指令信号调理电路、故障模拟模块和仿真测试主机；模拟负载与BCM和状态信号调理电路的输入端相连，状态信号调理电路的输出端、指令信号调理电路的输入端以及故障模拟模块的输入端均与仿真测试主机相连，指令信号调理电路的输出端与故障模拟模块的控制端相连，故障模拟模块的输出端与BCM和模拟负载相连，仿真测试主机与BCM相连；
所述的仿真测试主机根据用户的输入指令，输出指令信号和故障模式；
所述的指令信号调理电路用于对指令信号进行调理；
所述的故障模拟模块根据故障模式以及调理后的指令信号，构造出对应的故障信号并将其注入BCM；
所述的BCM通过对故障信号进行逻辑判断处理后输出对应的控制信号；
所述的模拟负载接收所述的控制信号以产生状态信号；所述的状态信号调理电路用于对状态信号进行调理；所述的仿真测试主机对调理后的状态信号进行测试分析并生成测试结果。
2.根据权利要求1所述的BCM的仿真测试***，其特征在于：所述的仿真测试主机通过PCI板卡与指令信号调理电路和状态信号调理电路相连，所述的PCI板卡包含PCI-I/O板卡、PCI-PWM板卡、PCI-CAN板卡和PCI-LIN板卡。
3.根据权利要求1所述的BCM的仿真测试***，其特征在于：所述的仿真测试主机通过USB-CAN接口与故障模拟模块相连。
4.根据权利要求1所述的BCM的仿真测试***，其特征在于：所述的状态信号调理电路通过负载接口连接有真实负载；所述的真实负载通过负载接口与BCM相连。
5.根据权利要求1所述的BCM的仿真测试***，其特征在于：所述的状态信号调理电路连接有指示电路。
6.根据权利要求1所述的BCM的仿真测试***，其特征在于：所述的指令信号调理电路连接有控制开关。
7.根据权利要求1所述的BCM的仿真测试***，其特征在于：所述的仿真测试主机安装有Simulink软件、Labview软件和Veristand软件；其中，Simulink软件用于搭建BCM的模型以及配置PCI板卡的驱动程序；Labview软件用于搭建BCM的图形用户界面并进行测试，并以图形、数据、记录文件的形式保存测试过程及测试结果，同时对测试结果进行分析，生成测试报告；Veristand软件用于配置Simulink软件下的各个端口与Labview软件中图形用户界面之间的对应关系。
8.根据权利要求1所述的BCM的仿真测试***，其特征在于：所述的仿真测试主机具有人机界面。
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