CN104850111B

CN104850111B - 一种硬件在环测试方法及***

Info

Publication number: CN104850111B
Application number: CN201410548469.9A
Authority: CN
Inventors: 荀野
Original assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Current assignee: Beijing Treasure Car Co Ltd
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2017-10-10
Anticipated expiration: 2034-10-16
Also published as: CN104850111A

Abstract

本发明提供一种硬件在环测试方法及***，首先获取若干测试信号，并为至少一个测试信号设置开关；然后检测所有测试信号，并判断设置开关的所述测试信号是否出现异常，出现异常时关闭该测试信号，截断该异常信号，并对该测试信号重新赋值，继续进行测试。该方案中为每个测试信号配置开关，在测试过程中，如果某个测试信号异常时，则关闭该测试信号，截断异常信号并重新赋予合适的值，进行测试。这样，就避免了现有技术中，需要解决该异常信号后，重新进行下载测试的问题，通过手动赋值的方式，暂时关闭该异常信号对测试的影响，对其他的信号进行测试，该异常信号可后续测试，提高了测试的整体效率。

Description

一种硬件在环测试方法及***

技术领域

本发明涉及新能源汽车控制器测试领域，具体地说是一种硬件在环测试的方法和***。

背景技术

随着汽车技术的发展和普及，汽车拥有量越来越多，其导致的环境问题也日益突出。新能源汽车被广泛认为是解决汽车尾气污染和石油能源短缺等问题的主要途径之一。新能源汽车整车的动力***主要有动力电池、动力电池管理***（BMS，BatteryManagement System）、驱动电机、电机控制器（MCU，Motor Control Unit）、整车控制器（VCU，Vehicle Control Unit）、发动机、发动机控制器（ECU，Electronic Control Unit ）组成。随着新能源汽车的快速发展，对其动力***核心零部件的产品性能、可靠性要求也越来越重要。

为了保证这些核心部件的性能，对其特性进行多方面的测试是必须的。目前，在新能源整车控制器硬件在环仿真测试中，主要是利用真实的车辆控制单元VCU，把模拟的环境模型下载到测试设备中进行车辆控制单元VCU的仿真测试。

目前，上述仿真测试基于DSPACE实时仿真***来进行，DSPACE实时仿真***是由德国DSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制***开发及半实物仿真的软硬件工作平台，实现了和MATLAB/Simulink/RTW的完全无缝连接。DSPACE实时***拥有实时性强，可靠性高，扩充性好等优点。DSPACE硬件***中的处理器具有高速的计算能力，并配备了丰富的I/O支持，用户可以根据需要进行组合；软件环境的功能强大且使用方便，包括实现代码自动生成/下载和试验/调试的整套工具。DSPACE软硬件目前已经成为进行快速控制原型验证和半实物仿真的首选实时平台。

如中国专利文献CN102955475A中公开了一种增程式电动汽车控制器测试***，包括相互连接的增程式电动汽车控制器和DSPACE硬件在环仿真设备，DSPACE硬件在环仿真设备根据仿真模型生成全部实车仿真信号，并通过连线接至增程式电动汽车控制器。在测试过程中，首先利用MATLAB建立增程式电动汽车除控制器之外的全部模型，然后将此模型编译到DSPACE中，再在DSPACE中设计出于模型相关联的操作界面，之后在操作界面上按照与实车相同的操作进行，即可实现在DSPACE上模拟整车上的全部信息，进行控制器的全面测试。

在测试过程中，由于VCU某一部分功能出错，导致环境模型响应不当，这就需要等到VCU模型重新修改之后再进行测试，此外由于环境模型比较庞大涉及发动机、电池、电机和BMS、MCU、EMS等，在在测试过程中由于环境模型某一信号发送不当，这就需要等到环境模型修改完成，然后重新编译，再下载进测试设备才能继续测试，会耗费大量的时间及人力，延迟测试进度。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中基于DSPACE的在环测试中，出现问题时需要等待修复后再重新编译，耗费较大的时间和人力，从而提出一种测试过程中即使出现问题也可以人为干预继续测试的高效的测试方法。

为解决上述技术问题，本发明的提供一种硬件在环测试的方法和***。

一种硬件在环测试方法，包括

获取若干测试信号，并为至少一个测试信号设置开关；

检测所有测试信号，

判断设置开关的所述测试信号是否出现异常，出现异常时关闭该测试信号，截断该异常信号，并对该测试信号重新赋值，继续进行测试。

优选地，获取若干测试信号，并为至少一个测试信号设置开关的过程，包括：

获取CAN协议标准文件；

提取CAN协议标准文件中的信息，获得所有CAN信号；

建立信号之间的连接关系；

为一个或多个信号设置开关。

获取IO文件，提取文件中的信号；

建立所述信号之间的连接关系；

为一个或多个信号设置开关。

优选地，所述出现异常时关闭该测试信号的处理中，还包括反馈异常信号的步骤。

优选地，判断设置开关的所述测试信号是否出现异常，出现异常时关闭该测试信号，截断该异常信号，并对该测试信号重新赋值，继续进行测试之后，还包括异常信号排除后，将该测试信号开启，继续进行测试。

此外，本发明还提供一种硬件在环测试***，包括

开关单元：获取若干测试信号，并为至少一个测试信号设置开关；

检测单元：检测所有测试信号，

判断单元：判断设置开关的所述测试信号是否出现异常，出现异常时关闭该测试信号，截断该异常信号，并对该测试信号重新赋值，继续进行测试。

优选地，所述开关单元包括：

CAN文件获取子单元：获取CAN协议标准文件；

信号提取子单元：提取CAN协议标准文件中的信息，获得所有CAN信号；

CAN信号连接子单元：建立信号之间的连接关系；

CAN信号开关子单元：为一个或多个信号设置开关。

优选地，所述开关单元包括：

IO文件获取子单元：获取IO文件，提取文件中的信号；

IO信号连接子单元：建立所述信号之间的连接关系；

IO信号开关子单元：为一个或多个信号设置开关单元。

优选地，所述判断单元还包括反馈子单元，反馈异常信号。

优选地，所述判断单元中还包括恢复子单元，异常信号排除后，将该测试信号开启，继续进行测试。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

1、本发明所述的硬件在环测试方法，为至少一个测试信号配置开关，在测试过程中，如果某个设置开关的测试信号异常时，则关闭该测试信号，截断异常信号并重新赋予合适的值，进行测试。这样，就避免了现有技术中，需要解决该异常信号后，重新进行下载测试的问题，通过手动赋值的方式，暂时关闭该异常信号对测试的影响，对其他的信号进行测试，该异常信号可后续测试，提高了测试的整体效率。

2、本发明所述的硬件在环测试方法，测试信号包括来自CAN总线中的CAN协议标准文件中的信号，以及IO文件中的信号，对这些测试信号中的一个或多个分别进行配置，减少单个信号异常对测试的影响，提高了测试效率。

3、本发明所述的硬件在环测试方法，还可以将异常的信号进行反馈，反馈给开发人员或维护人员，让他们进一步查找信号异常的原因，排除问题。

4、本发明所述的硬件在环测试方法，异常信号排除后，还可以将该测试信号开启，切换回原来的状态，使用该信号继续进行测试，并完成测试，保证了测试的完整性。

5、本发明所述的硬件在环测试***，包括开关单元、检测单元和判断单元，可实现在硬件在环测试时环境模型与车辆控制单元VCU通讯信号的中断，并在实验环境界面直接给中断的信号进行手动赋值，可继续验证车辆控制单元VCU其他部分功能，提高硬件在环仿真测试效率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述的硬件在环测试方法的实施例1的流程图；

图2是本发明所述的硬件在环测试方法的实施例3中接口模块建立的流程图；

图3是本发明所述的硬件在环测试方法的实施例3中测试***的示意图；

图4是本发明所述的硬件在环测试方法的实施例3中流程图；

图5是本发明所述的硬件在环测试***的结构框图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例中提供一种硬件在环测试方法，流程图如图1所示，包括如下步骤：

首先，获取若干测试信号，并为每个测试信号设置开关。此处的测试信号来自测试***中。如在测试***中测试信号来自虚拟的发动机控制器ECU，该测试信号输入到测试***的运行支撑环境RTI中进行测试。在此步骤中，针对来自发动机控制器ECU的部分或所有信号，设置了开关，这个开关的作用是可以关断该信号，该信号关断后，将无法输入到运行支撑环境RTI中，但是，却可以手动给该信号重新赋值。

作为其他可以替换的实施方式，此处设置开关的测试信号可以是CAN信号、IO信号以及其他任意在测试过程中需要测试的信号。除了本实施例中为每个信号设置开关外，还可以为这些需要测试的一个或多个信号设置开关，如果为了方便对所有的信号进行控制，可以为所有的待测信号设置开关，为了减少设置开关的数量，也可以只针对重要信号或者容易出现错误的部分信号设置开关。

然后，在测试过程中，检测所有测试信号。由于测试过程中，各个测试信号不断的从ECU发送过来，并输入到RTI中进行测试。

在检测过程中，判断每个测试信号是否出现异常，出现异常时则关闭该测试信号，截断该异常信号，并对该测试信号重新进行手动赋值，然后继续进行测试。由于测试信号异常时，无法进行后续测试，为了不影响后续的测试效果，避免修改该异常信号后重新测试，则关闭该测试信号，手动将其修改为合适的信号，从而继续完成了测试，提高了测试的效率。

本实施例所述的硬件在环测试方法，为每个测试信号配置开关，在测试过程中，如果某个测试信号异常时，则关闭该测试信号，截断异常信号并重新赋予合适的值，进行测试。这样，就避免了现有技术中，需要解决该异常信号后，重新进行下载测试的问题，通过手动赋值的方式，暂时关闭该异常信号对测试的影响，对其他的信号进行测试，该异常信号可后续测试，提高了测试的整体效率。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，本实施例中提供获取若干测试信号，并为每个测试信号设置开关的具体方式。此处选择的测试信号根据需要来选择，希望针对哪些信号进行手动赋值，则针对哪些信号进行配置。本实施例中提供针对CAN信号进行配置和针对IO信号进行配置的方式。在其他的实施方式中，可以单独针对CAN信号或IO信号中的一种进行配置，也可以都同时进行配置。配置哪些信号，则后续可以针对哪些信号进行手动关断和赋值操作。

针对CAN信号进行配置的过程如下：

首先，获取CAN协议标准文件，即DBC文件，就是后缀为DBC的数据库文件。DBC文件中的信息包括CAN网络中控制器的数量、有哪些控制器、有哪些报文、每个报文所属控制器、报文中有哪些信号。

然后，提取DBC文件中的信息，获得所有CAN信号的信息。用M语言编写提取dbc文件信息程序，求dbc的长度，筛选有用信息，最后生成structure格式的函数，该结构体中包含所有以上所有需要信息。这样，就获得了DBC文件中的CAN信号。

之后，建立CAN信号之间的连接关系。通过调用Simulink 模块的API函数（如add_block）添加子模块，相应对新添加模块名称及位置进行设置，模块名称根据dbc文件中提取的信息，对所有CAN信号进行命名，同时完成模块之间的连线，此时为所有信号增加开关，在测试时留作手动开关；信号线上设置信号名。这样，就为每个CAN信号设置了开关，为后续的手动开关控制提供基础。

对于IO信号，进行配置的过程如下：

首先，获取IO文件，提取文件中的信号的信息。该过程包括先提取IO文件中的硬件配置文件中的信息，包括IO中输入输出的模拟信号、数字信号、PWM信号的列表，包括名称、对应的通道、参考电压、参考通道信息。用M语言编写提取IO文件信息程序，求IO的长度，筛选有用信息，最后生成structure格式的函数，该结构体中包含所有以上所有需要信息。

然后，建立所述信号之间的连接关系；用M语言添加simulink基础模块，相应对新添加模块名称及位置进行设置，模块生成根据IO文件中提取的信息分为三层，主模块是IO模块，子模块是模拟信号、数字信号、PWM信号模块，子模块中包含硬件配置文件的所有信号，对所有IO信号进行命名，同时完成模块之间的连线，每个信号都需设置开关模块，在测试时留作手动开关；信号线上设置信号名。这样，就为每个IO信号设置了开关。

本实施例中测试信号包括来自CAN总线中的CAN协议标准文件中的信号，以及IO文件中的信号，对这些测试信号分别进行配置，减少单个信号异常对测试的影响，提高了测试效率。

在本实施例中，在判断每个测试信号是否出现异常，出现异常时关闭该测试信号，截断该异常信号，并对该测试信号重新赋值，继续进行测试的过程中，还包括反馈异常信号的步骤。当判断出信号异常时，则将该异常信号反馈给开发人员或维护人员，指导他们去完成***修复，找出信号异常的原因，排除故障。此后，异常信号排除后，还可以将该测试信号开启，使得该信号依然是来自测试***的信号，继续进行测试，从而完成测试。

实施例3：

本实施例中提供一种具体的硬件在环测试方法的应用实例，通过搭建环境模型来构建测试***，在搭建中需设置接口模块，该模块通过在matlab中用M语言编写脚本函数，通过函数的调用自动生成模块，然后应用在环境模型中。

在接口模块中，可以自动生成CAN信号的开关和IO信号的开关，流程如图2所示，自动生成程序编写包括以下步骤：

1）实现dbc文件解析。导入dbc文件，提取DBC文件中的信息，包括CAN网络中控制器的数量、有哪些控制器、有哪些报文、每个报文所属控制器、报文中有哪些信号。用M语言编写提取dbc文件信息程序，求dbc的长度，筛选有用信息，最后生成structure格式的函数，该结构体中包含所有以上所有需要信息。

2）实现IO文件解析。导入IO文件，提取硬件配置文件中的信息，包括IO中输入输出的模拟信号、数字信号、PWM信号的列表，包括名称、对应的通道、参考电压、参考通道信息。用M语言编写提取IO文件信息程序，求IO的长度，筛选有用信息，最后生成structure格式的函数，该结构体中包含所有以上所有需要信息。

3）CAN模块生成。CAN模块生成程序的编写，可以通过调用Simulink 模块的API函数（如add_block）添加子模块，相应对新添加模块名称及位置进行设置，模块名称根据dbc文件中提取的信息，对所有CAN信号进行命名，同时完成模块之间的连线，所有信号增加开关模块，在测试时留作手动开关；信号线上设置信号名。CAN模块的自动生成分为三层，主模块是CAN模块，包括各个控制器报文模块，如BMS、MCU、TCU、EMS等，子模块中包含各个控制器发送的所有信号。

4）IO模块生成。方法与CAN生成模块类似，用M语言添加simulink基础模块，相应对新添加模块名称及位置进行设置，模块生成根据IO文件中提取的信息分为三层，主模块是IO模块，子模块是模拟信号、数字信号、PWM信号模块，子模块中包含硬件配置文件的所有信号，对所有IO信号进行命名，同时完成模块之间的连线，每个信号都需设置开关模块，在测试时留作手动开关；信号线上设置信号名。

5）界面编辑。用matlab中GUI设计模型自动生成界面，便于日后使用操作方便。模块自动生成时，只需打开设计好的界面，导入dbc文件，导入IO文件，完成模块自动生成。

参考附图3具体说明，在DSPACE仿真测试中，接口模块自动生成后，具体的测试过程如下：

1）在环境模型搭建时，导入该项目的dbc和IO配置文件，生成接口模块。

2）接口模块输入端与虚拟的控制器输出端建立连接，如BMS、EMS、MCU、TCU等控制器，接口模块的输出端与RTI接口建立连接，并进行必要设置，如图3所示。

3）编译下载到DSPACE设备中，当测试过程中环境模型某一信号发送不当时，在实验环境界面，找到该信号在接口模块中的位置，把该信号对应的开关切换到手动测试，即截断了环境模型发送的错误值，可从实验环境界面对该信号进行手动赋值，继续车辆控制单元VCU的其他功能测试。同时，把定位的问题发给策略工程师和建模工程师进行修改。

4）模型修改完成再进行测试时，把该信号对应的开关切换回模型发送值，即接收环境模型发送的信号值，继续该功能测试，整个过程如图4所示。

本实施例基于DSPACE硬件在环平台，提供一种环境模型接口模块的自动生成方法以及测试方法，可实现在硬件在环测试时环境模型与车辆控制单元VCU通讯信号的中断，并在实验环境界面直接给中断的信号进行手动赋值，可继续验证车辆控制单元VCU其他部分功能，提高硬件在环仿真测试效率。

本实施例中，接口模块可根据CAN总线的dbc文件和IO信号文件自动生成，不同类型的整车控制器开发只要提供CAN总线的dbc文件和IO信号文件，避免了繁琐的重复性工作。

实施例4：

本实施例中提供一种硬件在环测试***，结构框图如图5所示，包括

开关单元：获取若干测试信号，并为至少一个测试信号设置开关。

检测单元：检测所有测试信号，

本实施例中，所述开关单元包括：

CAN文件获取子单元：获取CAN协议标准文件即DBC文件；

信号提取子单元：提取DBC文件中的信息，获得所有CAN信号的信息；

CAN信号连接子单元：建立信号之间的连接关系；

CAN信号开关子单元：为一个或多个信号设置开关。

在进一步的实施方式中，所述开关单元包括：

IO文件获取子单元：获取IO文件，提取文件中的信号的信息；

IO信号连接子单元：建立所述信号之间的连接关系；

IO信号开关子单元：为一个或多个信号设置开关单元。

进一步地，所述判断单元还包括反馈子单元，反馈异常信号。

更进一步地，所述判断单元中还包括恢复子单元，异常信号排除后，将该测试信号开启，继续进行测试。

本实施例所述的硬件在环测试***，包括开关单元、检测单元和判断单元，可实现在硬件在环测试时通讯信号的中断，并直接给中断的信号进行手动赋值，可继续验证测试***中其他部分功能，提高硬件在环仿真测试效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims

1.一种硬件在环测试方法，其特征在于，包括

获取若干测试信号，并为至少一个测试信号设置开关；

检测所有测试信号；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取若干测试信号，并为至少一个测试信号设置开关的过程，包括：

获取CAN协议标准文件；

提取CAN协议标准文件中的信息，获得所有CAN信号；

建立信号之间的连接关系；

为一个或多个信号设置开关。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取若干测试信号，并为至少一个测试信号设置开关的过程，包括：

获取IO文件，提取文件中的信号；

建立所述信号之间的连接关系；

为一个或多个信号设置开关。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述出现异常时关闭该测试信号的处理中，还包括反馈异常信号的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括异常信号排除后，将该测试信号开启，继续进行测试。

6.一种硬件在环测试***，其特征在于，包括

检测单元：检测所有测试信号，

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述开关单元包括：

CAN文件获取子单元：获取CAN协议标准文件；

信号提取子单元：提取获取CAN协议标准文件中的信息，获得所有CAN信号；

CAN信号连接子单元：建立信号之间的连接关系；

CAN信号开关子单元：为一个或多个信号设置开关。

8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述开关单元包括：

IO文件获取子单元：获取IO文件，提取文件中的信号；

IO信号连接子单元：建立所述信号之间的连接关系；

IO信号开关子单元：为一个或多个信号设置开关单元。

9.根据权利要求6或7或8所述的***，其特征在于，所述判断单元还包括反馈子单元，反馈异常信号。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述判断单元中还包括恢复子单元，异常信号排除后，将该测试信号开启，继续进行测试。