CAN总线测试系统及测试方法与流程

can总线测试系统及测试方法
技术领域
1.本发明涉及车辆技术领域，具体涉及can总线测试系统及测试方法。


背景技术：

2.随着汽车电子技术的发展，汽车上所用的电控单元不断增多，电控单元之间信息交换的需求促进了车用can总线技术的快速发展。随着can总线技术在各个领域中的广泛应用，can总线的开发和测试方法也日益成为关注的重点。
3.can总线测试一般分为单节点测试和总线系统测试，而总线系统测试主要验证系统运行的完整性及正确性、系统的通讯鲁棒性、电器鲁棒性以及系统的容错自恢复功能等。一方面，这些测试操作繁琐，专业性比较强，不利于普遍推广。另一方面，这些测试主要是在实验室条件下进行的，不能覆盖到实际使用过程中的各种复杂工况，测试结果不够全面。
4.综上，目前亟需一种can总线测试技术，用于解决上述现有技术存在的问题。


技术实现要素：

5.由于现有技术存在上述问题，本发明提出了一种can总线测试系统及测试方法，以解决上述问题。
6.第一方面，本发明提供了一种can总线测试系统，包括上位机、分析仪、电控单元、可调电源以及温控箱；其中，
7.所述上位机用于将控制指令发送至所述分析仪；
8.所述分析仪用于根据所述控制指令发送第一通信报文给can总线进行传输；
9.所述可调电源用于控制所述电控单元的供电电压；
10.所述电控单元用于在所述可调电源输出的供电电压下发送第二通信报文给所述can总线进行传输；
11.所述温控箱用于控制所述can总线所处的环境温度。
12.进一步地，所述第一通信报文为短周期报文帧；所述上位机还用于根据所述can总线上通信报文传输情况和/或can通讯协议确定所述控制指令；所述分析仪还用于根据所述控制指令确定所述短周期报文帧的周期。
13.进一步地，所述温控箱还用于根据所述电控单元的工作温度范围控制所述can总线所处的环境温度；所述可调电源还用于根据所述电控单元的工作电压范围控制所述电控单元的供电电压。
14.进一步地，所述短周期报文帧的发送方式包括：固定的帧id与固定的帧数据组合、帧id递增与固定的帧数据组合、固定的帧id与帧数据递增组合以及帧id递增与帧数据递增组合中的至少一种。
15.进一步地，所述温控箱根据第一预设规则从所述工作温度范围中选取n个温度值作为所述can总线所处的环境温度的测试值；所述可调电源根据第二预设规则从所述工作电压范围中选取m个电压值作为所述电控单元的供电电压的测试值；其中，m、n为正整数；
16.所述第一预设规则为所述can总线所处的环境温度的测试值至少包括所述电控单元的工作温度的极限值以及常规值；所述第二预设规则为所述电控单元的供电电压的测试值至少包括所述电控单元的工作电压的极限值以及常规值。
17.进一步地，所述温控箱分别选取所述电控单元的工作温度范围中的最大值、最小值以及常温值作为所述can总线所处的环境温度的测试值；所述可调电源分别选取所述电控单元的工作电压范围中的最大值、最小值以及常压值作为所述电控单元的供电电压的测试值。
18.第二方面，本发明还提供了一种基于上述can总线测试系统的can总线测试方法，具体地，该方法包括：
19.上位机将控制指令发送至分析仪；
20.所述分析仪根据所述控制指令发送第一通信报文给can总线进行传输；
21.可调电源根据电控单元的工作电压范围控制所述电控单元的供电电压；
22.温控箱根据所述电控单元的工作温度范围控制所述can总线所处的环境温度；
23.所述电控单元在所述可调电源输出的供电电压以及所述温控箱控制的环境温度下发送第二通信报文给所述can总线进行传输；
24.判断所述第二通信报文以及所述电控单元是否出现异常，若出现异常，则确定测试结果为异常，否则确定测试结果为无异常。
25.进一步地，所述温控箱根据第一预设规则从所述电控单元的工作温度范围中选取n个温度作为所述can总线的环境温度的测试值；所述可调电源根据第二预设规则从所述电控单元的工作电压范围中选取m个电压作为所述can总线的供电电压的测试值；
26.所述第一预设规则为所述can总线所处的环境温度的测试值至少包括所述电控单元的工作温度的极限值以及常规值；所述第二预设规则为所述电控单元的供电电压的测试值至少包括所述电控单元的工作电压的极限值以及常规值。
27.第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述can总线测试方法的步骤。
28.第四方面，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述can总线测试方法的步骤。
29.本发明提供的can总线测试系统及测试方法，通过将分析仪接到can总线上，再结合环境试验设备可以快速实现can总线测试，操作简单，提高了测试效率。通过can总线压力测试与环境测试相结合，提高了can总线测试覆盖实际工况的程度，测试全面。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
31.图1为本发明提供的can总线测试系统的主要架构框图；
32.图2为本发明提供的can总线测试系统的的示意图；
33.图3为本发明提供的can总线测试方法的方法流程示意图；
34.图4为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
35.下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
36.图1示出了为本发明提供的一种can总线测试系统的主要架构框图，包括上位机100、分析仪200、电控单元300、可调电源400以及温控箱500。其中，
37.上位机100用于将控制指令发送至分析仪200。
38.分析仪200用于根据控制指令发送第一通信报文给can总线进行传输。
39.本实施例中，第一通信报文为短周期报文帧。
40.上位机还用于根据can总线上通信报文传输情况或can通讯协议确定控制指令。
41.分析仪还用于根据控制指令确定短周期报文帧的周期。
42.本实施例中，通过can分析仪连续往can总线里发送短周期报文帧，可以快速评估can总线的稳定性、容错性、健壮性以及电控单元内部的隐性时序问题，同时反向评估can通讯协议的合理性。短周期报文帧包括但不限于以下帧格式：标准数据帧、标准远程帧、扩展数据帧、扩展远程帧。需要说明的是，短周期报文帧为千万级报文帧。
43.在一种可能的实施方式中，通过查看can总线对应的can通讯协议找到所有报文帧里最短周期作为can总线测试系统的发送周期。
44.在另一种可能的实施方式中，接收一段时间can总线的报文数据，查找到最短的发送周期作为can总线测试系统的发送周期。
45.举例来说，采用周期时间为10ms至50ms的报文帧。
46.具体的，短周期报文帧的发送方式包括：固定的帧id与固定的帧数据组合、帧id递增与固定的帧数据组合、固定的帧id与帧数据递增组合或帧id递增与帧数据递增组合中的至少一种。
47.通过can总线上通信报文传输情况或can通讯协议确定的短周期报文帧的周期贴合实际，避免了过度测试或者测试不全面。通过发送大量短周期报文帧到can总线上，提高can总线负载率以达到can总线压力测试的目的。
48.进一步地，可调电源400还用于根据电控单元300的工作电压范围控制电控单元300的供电电压。
49.电控单元300用于在可调电源400输出的供电电压下发送第二通信报文给can总线进行传输。
50.温控箱500还用于根据电控单元300的工作温度范围控制can总线所处的环境温度。
51.具体的，温控箱根据第一预设规则从电控单元的工作温度范围中选取n个温度作为can总线的环境温度的测试值。其中，该第一预设规则为can总线所处的环境温度的测试值至少包括电控单元300的工作温度的极限值以及常规值。
52.举例来说，当电控单元的工作温度范围为
‑
20℃至60℃时，选取5个温度分别为
‑
20℃、0℃、20℃、40℃、60℃作为测试值，其中，
‑
20℃和60℃为电控单元的工作温度的极限值，
40℃为电控单元的工作温度的常规值。
53.进一步地，可调电源根据第二预设规则从电控单元的工作电压范围中选取m个电压作为测试can总线的供电电压。该第二预设规则为电控单元300的供电电压的测试值至少包括电控单元300的工作电压的极限值以及常规值。
54.举例来说，当电控单元的工作电压范围为5v至36v时，选取4个电压分别为5v、12v、18v、36v作为测试值，其中，5v和36v为电控单元的工作电压的极限值，12v为电控单元的工作电压的常规值。
55.需要说明的是，m或n越大，测试结果越准确。
56.通过上述选取的n个温度值和m个电压值可构成n
×
m温度电压矩阵，如此，通过can总线压力测试与环境测试相结合，提高了can总线测试覆盖实际工况的程度，测试全面。
57.需要说明的是，图1仅是本发明实施例系统架构的一种示例，本发明对此不做具体限定。
58.进一步地，图2示出了为本发明实施例提供的一种can总线测试系统的示意图，包括上位机、can分析仪、电控单元、可调电源以及温控箱。
59.从图2中可以看出，can分析仪的一端与上位机连接，另一端通过两条can总线分别连接到can_h和can_l上。
60.电控单元的一端连接可调电源，另一端通过两条can总线分别连接到can_h和can_l上。
61.上位机用于将控制指令发送至can分析仪。can分析仪可以为can发送器、p
‑
can等具有can数据发送、接收的终端设备，本发明对此不做具体限定。
62.can分析仪200用于发送第一通信报文给can总线进行传输。
63.进一步地，上位机还用于根据can总线上通信报文传输情况或can通讯协议确定控制指令。can分析仪还用于根据控制指令确定短周期报文帧的周期。本实施例中，通过can分析仪连续往can总线里发送短周期报文帧。
64.进一步地，可调电源用于控制电控单元的供电电压。可调电源可以由上位机控制，本发明对此不做具体限定。
65.电控单元用于在可调电源输出的供电电压下发送第二通信报文给can总线进行传输。
66.温控箱用于控制can总线所处的环境温度。
67.进一步地，温控箱还用于根据电控单元的工作温度范围控制can总线所处的环境温度。
68.可调电源还用于根据电控单元的工作电压范围控制电控单元的供电电压。
69.具体的，温控箱根据第一预设规则从电控单元的工作温度范围中选取n个温度作为测试can总线的环境温度。
70.进一步地，可调电源根据第二预设规则从电控单元的工作电压范围中选取m个电压作为测试can总线的供电电压。
71.在一种可能的实施方式中，对于can总线所处的环境文件的测试值而言，温控箱分别选取电控单元的工作温度范围中的最大值、最小值以及常温值。
72.举例来说，当电控单元的工作温度范围为
‑
40℃至60℃时，选取3个温度分别为
‑
40
℃、25℃、60℃。
73.在一种可能的实施方式中，对于电控单元的供电电压的测试值而言，分别选取电控单元的工作电压范围中的最大值、最小值以及常压值。
74.举例来说，当电控单元的工作电压范围为9v至36v且车辆系统的工作电压为24v时，选取3个电压分别为9v、24v、36v。
75.通过上述选取的3个温度值和3个电压值可构成3
×
3温度电压矩阵，如表1所示。采用环境试验9点法，让can总线测试系统在不同的环境温度和不同的供电电压下进行测试，模拟can总线在不同工况条件下的工作情况，以达到测试全面性，提高了测试效率。
76.表1
[0077] u
max
(36v)u(24v)u
min
(9v)tmax(60℃)123t(25℃)456t
min
(
‑
40℃)789
[0078]
如此，通过can总线压力测试与环境测试相结合，提高了can总线测试覆盖实际工况的程度，测试全面。
[0079]
图3示例性的示出了本发明实施例提供的一种can总线测试方法的流程。该流程可以由上述can总线测试系统执行。
[0080]
如图3所示，该流程具体包括：
[0081]
步骤301，上位机将控制指令发送至分析仪。
[0082]
具体的，分析仪的一端连接上位机，另一端连接到can总线上。
[0083]
需要说明的是，分析仪可以为can发送器、p
‑
can等具有can数据发送、接收的终端设备，本发明实施例对此不做具体限定。
[0084]
步骤302，分析仪根据控制指令发送第一通信报文给can总线进行传输。
[0085]
本技术实施例中，第一通信报文为短周期报文帧。
[0086]
进一步地，上位机根据can总线上通信报文传输情况或can通讯协议确定控制指令。
[0087]
进一步地，分析仪根据控制指令确定短周期报文帧的周期。
[0088]
本发明实施例中，通过can分析仪连续往can总线里发送短周期报文帧。
[0089]
具体的，短周期报文帧包括但不限于以下帧格式：
[0090]
标准数据帧、标准远程帧、扩展数据帧、扩展远程帧。
[0091]
在一种可能的实施方式中，通过查看can总线对应的can通讯协议找到所有报文帧里最短周期作为can总线测试系统的发送周期。
[0092]
在另一种可能的实施方式中，接收一段时间can总线的报文数据，查找到最短的发送周期作为can总线测试系统的发送周期。
[0093]
具体的，短周期报文帧的发送方式包括：固定的帧id与固定的帧数据组合、帧id递增与固定的帧数据组合、固定的帧id与帧数据递增组合或帧id递增与帧数据递增组合中的至少一种。
[0094]
上述方案，通过can总线上通信报文传输情况或can通讯协议确定的短周期报文帧的周期贴合实际，避免了过度测试或者测试不全面。通过发送大量短周期报文帧到can总线
上，提高can总线负载率以达到can总线压力测试的目的。
[0095]
步骤303，可调电源根据电控单元的工作电压范围控制所述电控单元的供电电压。
[0096]
具体的，可调电源根据第二预设规则从电控单元的工作电压范围中选取m个电压作为电控单元的供电电压的测试值。
[0097]
步骤304，温控箱根据所述电控单元的工作温度范围控制所述can总线所处的环境温度。
[0098]
具体的，温控箱根据第一预设规则从电控单元的工作温度范围中选取n个温度作为can总线的环境温度的测试值。
[0099]
步骤305，电控单元在可调电源输出的供电电压以及温控箱控制的环境温度下发送第二通信报文给can总线进行传输。
[0100]
步骤306，判断第二通信报文以及电控单元是否出现异常，若出现异常，则确定测试结果为异常，否则确定测试结果为无异常。
[0101]
本发明又一实施例提供了一种电子设备，参见图4，所述电子设备具体包括如下内容：处理器401、存储器402、通信接口403和通信总线404；
[0102]
其中，所述处理器401、存储器402、通信接口403通过所述通信总线404完成相互间的通信；所述通信接口403用于实现各设备之间的信息传输；
[0103]
所述处理器401用于调用所述存储器402中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述can总线测试方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：上位机将控制指令发送至分析仪；所述分析仪根据所述控制指令发送第一通信报文给can总线进行传输；可调电源根据电控单元的工作电压范围控制所述电控单元的供电电压；温控箱根据所述电控单元的工作温度范围控制所述can总线所处的环境温度；所述电控单元在所述可调电源输出的供电电压以及所述温控箱控制的环境温度下发送第二通信报文给所述can总线进行传输；判断所述第二通信报文以及所述电控单元是否出现异常，若出现异常，则确定测试结果为异常，否则确定测试结果为无异常。
[0104]
本发明又一实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述can总线测试方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：上位机将控制指令发送至分析仪；所述分析仪根据所述控制指令发送第一通信报文给can总线进行传输；可调电源根据电控单元的工作电压范围控制所述电控单元的供电电压；温控箱根据所述电控单元的工作温度范围控制所述can总线所处的环境温度；所述电控单元在所述可调电源输出的供电电压以及所述温控箱控制的环境温度下发送第二通信报文给所述can总线进行传输；判断所述第二通信报文以及所述电控单元是否出现异常，若出现异常，则确定测试结果为异常，否则确定测试结果为无异常。
[0105]
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，用户生活模式预测装置，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存
储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0106]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。