基于CAPL語言的車載網(wǎng)關(guān)自動化測試系統(tǒng)設(shè)計

谷原野，王邵龍，孫運璽，劉德利

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

基于CAPL語言的車載網(wǎng)關(guān)自動化測試系統(tǒng)設(shè)計

谷原野，王邵龍，孫運璽，劉德利

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

提出了一種基于CAPL語言的測試系統(tǒng)，應用于汽車網(wǎng)關(guān)的自動化測試驗證。介紹該系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計方案，闡述其測試執(zhí)行流程和測試效果。

自動化測試系統(tǒng)；CAPL；車載網(wǎng)關(guān)

隨著車載電子控制的日益增多，單一網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)難以滿足車輛功能和性能要求，故整車網(wǎng)絡被分為若干子網(wǎng)絡。子網(wǎng)絡之間通過網(wǎng)關(guān)進行互聯(lián)，網(wǎng)關(guān)作為網(wǎng)絡信息交互的中心，其信息路由功能的準確性、及時性非常重要。為保證汽車電氣控制單元之間的通信的可靠性和有效性，對網(wǎng)關(guān)測試工作要求越來越高。

人工測試已經(jīng)無法滿足復雜的網(wǎng)關(guān)路由測試需求，本文提出一種基于CAPL語言的車載網(wǎng)關(guān)自動化測試系統(tǒng)（以下簡稱測試系統(tǒng)），能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)關(guān)的報文路由（最大值、最小值、隨機值、替代值、報文延遲時間）與信號路由（最大值、最小值、隨機值、初始值、替代值、周期穩(wěn)定性）功能的自動化測試，并自動出具測試報告。

圖1 測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖

1 測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案

測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由工控機、CANcaseXL、網(wǎng)關(guān)、穩(wěn)壓電源、通斷盒構(gòu)成，如圖1所示。其中工控機運行CANoe［1］軟件，每個CANcaseXL支持4路CAN通道，具體應用數(shù)量根據(jù)不同項目網(wǎng)關(guān)支持的網(wǎng)絡數(shù)量進行增加。本文以3路為例進行說明，網(wǎng)關(guān)的3個網(wǎng)絡接口通過通斷盒與CANcaseXL的3個CAN通道相連接，形成網(wǎng)絡通信回路。穩(wěn)壓電源為網(wǎng)關(guān)供電，工控機通過GPIB可控制電源電壓輸出。

2 測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案

測試系統(tǒng)主要包括測試界面顯示、配置文件加載、測試用例生成、測試任務執(zhí)行、測試過程顯示、測試報告生成等功能。測試系統(tǒng)主要基于CANoe軟件開發(fā)環(huán)境開發(fā)，由 CAPL［2］模塊、Panel模塊、DBC模塊、配置模塊、LOG模塊、Report模塊、Test模塊、IL模塊等構(gòu)成，測試系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖2所示。

其中CAPL模塊為系統(tǒng)的控制核心，負責參數(shù)定義、測試用例的編輯、測試過程調(diào)度及測試結(jié)果判定；Panel模塊負責生成人機交互界面；DBC模塊負責導入通信列表；配置模塊負責定義網(wǎng)關(guān)路由的報文、信號信息，格式為Txt文本，包括序號、報文名稱、源總線通道、目標總線通道、信號周期、信號類型、信息ID等信息；LOG模塊負責總線信息的記錄及后期問題分析；Report模塊用于出具XML［3］格式的測試報告；IL模塊可便捷模擬信號，能夠自動生成相關(guān)聯(lián)的面板。

圖2 測試系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖

3 測試系統(tǒng)測試執(zhí)行及測試效果

具體測試流程如下：通過CANoe應用程序打開測試面板（圖3），加載數(shù)據(jù)配置文件，在主窗口的菜單中進行測試用例選擇，并根據(jù)測試需求選擇相應的測試用例［4］進而生成測試序列。點擊開始測試按鈕進行測試，測試程序?qū)y試數(shù)據(jù)進行處理和分析，得出測試結(jié)果并根據(jù)設(shè)定的模板生成測試報告。測試任務執(zhí)行流程如圖4所示。

圖3 測試程序選擇面板

結(jié)合網(wǎng)關(guān)信號路由替代值測試用例執(zhí)行效果，闡述測試系統(tǒng)執(zhí)行過程如下。

1）測試系統(tǒng)控制穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)上電（模擬點火開關(guān)切換到ON擋）。

2）測試用例自動執(zhí)行PT_CAN網(wǎng)絡中報文SAS_1的信號SteeringWAngle（轉(zhuǎn)向盤角度信號，信號值范圍為0～1016）。

3）測試用例檢測網(wǎng)關(guān)路由至Comf_CAN的信號SteeringWAngle值，并分析信號是否與PT_CAN的值相等，如相等執(zhí)行步驟（4）；如不相等，測試結(jié)果為NOK，SteeringWAngle信號路由程序終止。

4）控制穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)掉電（模擬點火開關(guān)切換到OFF擋）。PT_CAN網(wǎng)絡睡眠，信號SteeringWAngle停止發(fā)送。

5）測試用例檢測網(wǎng)關(guān)路由至Comf_CAN的信號SteeringWAngle值，并分析信號是否等于8196，如相等執(zhí)行測試本條信號路由結(jié)果判定為OK；如不相等，測試結(jié)果為NOK。

6）測試系統(tǒng)控制穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)上電（模擬點火開關(guān)切換到ON擋），SteeringWAngle信號路由程序終止。

測試完成之后，系統(tǒng)會自動出具XML格式測試報告，包含測試內(nèi)容及每一步驟的測試結(jié)果及整條測試用例結(jié)果。測試報告如圖5所示。

圖5 測試報告

4 結(jié)論

本文闡述了測試系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計方案，及其應用于網(wǎng)關(guān)路由功能測試的效果，能夠快速發(fā)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品在開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題，有效地保證了網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)品質(zhì)，同時也保證了整車通信的穩(wěn)定性和可靠性。

本測試系統(tǒng)的人機界面友好，軟件設(shè)計通用化，同一車型網(wǎng)關(guān)路由信息變更只需更改配置文件即可應用，不從車型網(wǎng)關(guān)測試只需更新數(shù)據(jù)庫文件、更新配置文件及更新少量參數(shù)即可應用。既縮短了開發(fā)周期，又降低了開發(fā)成本。

［1］ 神紅玉，宋錦剛，宋錦明．基于CANoe和VTSystem的BCM測試系統(tǒng)構(gòu)建［J］．汽車實用技術(shù)，2016（10）：158-160．

［2］ 符丹丹，柳東亮．基于CANoe的整車網(wǎng)絡開發(fā)和網(wǎng)絡測試 ［J］． 汽車實用技術(shù)，2015（12）：61-62.

［3］ 胡艷峰，唐健，鄒利寧．基于CANoe的汽車CAN總線通信及診斷設(shè)計［J］． 汽車電器，2015（6）：11-13．

［4］ 李志濤．基于CANoe數(shù)據(jù)回放測試的研究與分析［J］．汽車電器，2016（2）：48-51．

（編輯 心 翔）

Gateway Automatic Test System Design Based on CAPL Language

GU Yuan-ye，WANG Shao-long，SUN Yun-xi，LIU De-li
（FAW Car Co.，Ltd.，Changchun 130000，China）

In this paper，a test system based on CAPL language is presented，which is used in automatic test validation for automobile gateway.Comprehensive introduction of the implementation mode of gateway automatic test system is given based on the ha rdware and software design scheme.Further explanation of the advantages is shown by demonstrating the test execution and result.

automatic test system；CAPL；gateway

U463.6

A

1003-8639（2017）09-0053-02

2016-12-26；

2017-01-09

谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程師；王邵龍（1988-），男，吉林通化人，工程師；孫運璽（1984-），男，遼寧鞍山人，工程師；劉德利（1987-），男，吉林長嶺人，工程師。主要工作方向為汽車電器單系統(tǒng)功能測試、電氣功能測試硬件在環(huán)測試系統(tǒng)的設(shè)計與應用、整車電氣功能測試等。