用于硬件在环测试的信号注入系统的制作方法

1.本发明涉及硬件在环测试领域，尤其涉及一种用于硬件在环测试的信号注入系统。


背景技术：

2.硬件在环测试已成为车用控制器开发模型中重要的一环，目前很多主机厂家已从单个控制器的硬件在环测试转向多控制器的集成hil测试，集成hil测试可以在多节点同时在线的情况下，对各子系统之间的交互进行测试验证。
3.在真实的控制器节点处于在线的情况下，如需要实现信号的有效位、错误值、逻辑错误等故障注入，常规方法是采用注入相关器件故障的方式来间接实现控制器错误信号注入，但受限于某些信号故障逻辑不明确或者涉及到的零部件并未开放自定义相关的故障信息等，该现有方法达不到完全覆盖所有控制器发出的有效位、错误值等信号的注入测试，也即是现有的多节点集成硬件在环测试方式，难以更改真实控制器节点发送的can报文实现故障注入。


技术实现要素：

4.鉴于上述，本发明旨在提供一种用于硬件在环测试的信号注入系统，以解决上述问题。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种用于硬件在环测试的信号注入系统，其中包括：
7.总线板卡以及与真实控制器节点的数量对应的若干个双刀双掷开关；
8.所述总线板卡的第一通道分别与各所述双刀双掷开关的第一静端连接；
9.各所述双刀双掷开关的第二静端分别与硬件在环测试的总线连接；
10.各所述双刀双掷开关的动端，分别与对应的各真实控制器节点连接；
11.所述总线板卡的第二通道与硬件在环测试的总线连接；
12.所述双刀双掷开关用于切换真实控制器节点与所述第一通道或所述总线的连接关系；
13.所述第一通道用于接收并通过所述第二通道向网络中的其他节点发送既定的真实控制器节点的原始输出信号；
14.所述第二通道用于接收并通过所述第一通道向既定的真实控制器节点输入网络中的其他节点提供的原始输入信号；以及，
15.在所述第一通道与所述第二通道之间还构建有虚拟网关，且所述虚拟网关具有如下信号交互架构：
16.在所述第一通道流向所述第二通道的信号通路中，设有第一通路切换器以及第一信号自定义模块；所述第一信号自定义模块用于自定义修改真实控制器节点的输出信号，所述第一通路切换器用于切换所述第二通道与所述第一通道或所述第一信号自定义模块
的信号连通关系；
17.在所述第二通道流向所述第一通道的信号通路中，设有第二通路切换器以及第二信号自定义模块；所述第二信号自定义模块用于自定义修改网络中其他节点提供的输入信号，所述第二通路切换器用于切换所述第一通道与所述第二通道或所述第二信号自定义模块的信号连通关系。
18.在其中至少一种可能的实现方式中，所述双刀双掷开关采用继电器，所述继电器由硬件在环测试的控制单元驱动。
19.在其中至少一种可能的实现方式中，所述总线采用can总线。
20.本发明的设计构思在于，通过总线板卡的双通道构造出两段并行的通信网络，并且在并行的此两段通信网络之间建立了具备数据通路切换机制的虚拟网关，以此实现自定义信号的注入；并且，还通过硬件开关实现了真实控制器节点与前述第一通道或总线的连通关系，由此实现了多节点的信号注入操作。本发明实现了多节点硬件在环测试信号注入全覆盖，同时使得被测试节点通过并行网络接收到网络中其它节点的报文，因而不会产生误报码等情况。
21.进一步地，在一些较佳实施中，针对多控制器测试需求，通过继电器的方式，实现被测控制器节点的电控切换，免去人工接线、手动切换等繁杂操作。
附图说明
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
23.图1为本发明实施例提供的用于硬件在环测试的信号注入系统的示意图。
具体实施方式
24.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
25.本发明提出了一种用于硬件在环测试的信号注入系统的实施例，具体来说，如图1所示，可以包括：总线板卡100以及与真实控制器节点的数量对应的若干个双刀双掷开关k。
26.具体地，所述总线板卡100的第一通道ch1分别与各所述双刀双掷开关k的第一静端(或称不动端、静接触端等)连接，各所述双刀双掷开关k的第二静端分别与硬件在环测试的总线连接，而各所述双刀双掷开关k的动端(可理解为刀闸端)，分别与各自对应的真实控制器节点(诸如图示的esc、ems等，图示两个仅为示意性的)连接，所述总线板卡100的第二通道ch2与硬件在环测试的总线连接。
27.其中，所述双刀双掷开关的作用如图所示，是为了切换真实控制器节点与所述第一通道ch1或所述总线的连接关系，这里需指出的是，之所以采用双刀双掷开关，是由于总线通常具有h/l两条线路，例如can总线的canh和canl。
28.所述第一通道ch1的作用是接收既定的真实控制器节点(被测控制器)的原始输出信号，并通过所述第二通道ch2向网络中在线的其他节点发送该原始输出信号。
29.所述第二通道ch2的作用是接收网络中在线的其他节点提供的原始输入信号，并
通过所述第一通道ch1向既定的真实控制器节点(被测控制器)该原始输入信号。
30.在上述硬件连接基础上，在所述第一通道与所述第二通道之间还构建有虚拟网关，且所述虚拟网关具有如下信号交互架构(图中虚线框出)：
31.在所述第一通道ch1流向所述第二通道ch2的信号通路中，设有第一通路切换器k1以及第一信号自定义模块；所述第一信号自定义模块用于自定义修改真实控制器节点的输出信号，所述第一通路切换器101用于切换所述第二通道ch2与所述第一通道ch1或所述第一信号自定义模块的信号连通关系；以及
32.在所述第二通道ch2流向所述第一通道ch1的信号通路中，设有第二通路切换器k2以及第二信号自定义模块；所述第二信号自定义模块用于自定义修改网络中其他节点提供的输入信号，所述第二通路切换器用于切换所述第一通道ch1与所述第二通道ch2或所述第二信号自定义模块的信号连通关系。
33.对上述实施例的设计原理和工作方式可以具体解释如下：
34.为了解决难以更改真实控制器节点发送的报文该问题，本发明经由总线板卡(例如can仿真板卡，具体可以但不限于采用dspace的ds2671板卡)组建虚拟网关，该虚拟网关的核心架构即是一种具备通路切换的信号交互模型(在实际操作中，此模型在编译后下载至硬件在环测试的下位机的实时操作系统中运行)。结合图示，本实施例相当于创建了两条并行的总线网络，其中一条涉及第一通道被测的真实控制器节点；另一条涉及第二通道以及其余在线节点。此两条并行的总线网络由于前述虚拟网关的存在，使得报文和信号状态一致。上述设计的目的有两点：其一、因为要保持被测控制器的正常工作，需要使其接收到其余在线节点的报文信息，否则被测控制器会报出多种错误，影响后续测试执行。其二、借由虚拟网关所含的信号交互架构，可以实现自定义信号故障注入，举例来说，ch1向ch2转发报文信号，会基于类似于开关原理的第一通路切换器的状态，具体来说，可以基于测试需求控制第一通路切换器的动作状态：要么使得被测控制器的原始输出报文信号由ch1直接流向ch2(再通过总线传递至在线的其他节点)；要么使得通路经由旁通支路，使第一信号自定义模块提供的修改后的被测控制器输出报文信号经由ch2传递至在线的其他节点；反之亦然，不作赘述。如此，便实现了多节点既有报文和信号的整车通讯，又有自定义信号的故障注入。
35.更进一步地，出于操作便利考虑，所述双刀双掷开关可以在实际操作中采用继电器，这样，所述继电器便可以由硬件在环测试的控制单元(如硬件在环测试的下位机等)驱动，而无需人工手动繁琐操作。
36.综上所述，本发明的设计构思在于，通过总线板卡的双通道构造出两段并行的通信网络，并且在并行的此两段通信网络之间建立了具备数据通路切换机制的虚拟网关，以此实现自定义信号的注入；并且，还通过硬件开关实现了真实控制器节点与前述第一通道或总线的连通关系，由此实现了多节点的信号注入操作。本发明实现了多节点硬件在环测试信号注入全覆盖，同时使得被测试节点通过并行网络接收到网络中其它节点的报文，因而不会产生误报码等情况。
37.本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示
前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
38.以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。