一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试方法及装置与流程

1.本发明涉及车辆多网段网关路由检测领域，尤其涉及一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试方法及装置


背景技术：

2.随着整车电器功能越发复杂，整车can报文数量非常庞大，可达到几千条以上，而每条can报文下定义的信号又很多，多的可达30个以上。网关路由功能又分为直接路由、周期报文路由、多包报文路由、请求报文路由、诊断报文路由等方式，每种路由方式要求均不一致，导致网关路由功能非常复杂。而报文的及时准确发送也至关重要，若出现重要报文路由错误或延时，将会导致功能失效甚至失控，造成重大事故。现有多网段网关报文路由功能测试方法主要有两种：
3.一是人工手动测试，该测试方法较为原始，存在耗时长、劳动强度大、测试覆盖度低、测试结果人为因素影响大、重复性差等缺点；面对如此庞大的测试工作量，人工全覆盖测试一次需1个月以上，而且测试结果只能人工主观评价，部分报文发送周期非常短，比如10ms级别，肉眼无法准确判断网关是否及时路由；而且网关在开发过程中更改非常频繁，人工测试也不具备重复性，软件迭代变更测试时只能针对变更点开展测试，测试不完整。
4.二是借助专用网络测试机柜搭建自动化测试脚本开展测试，需采购专门网络机柜，且脚本编写维护困难，需要较多代码编写专业人员开展，成本非常高，而且所述专用网络测试机柜需要与整车进行连接测试，测试步骤复杂，测试效率低，而且出现问题时无法诊断是所述整车的具体哪一个网关出现问题，测试时间长。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试方法及装置，提高车辆多网段网关的测试效率，降低测试成本。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试方法，适用于hil机柜，所述hil机柜与待检测网关通过若干个can线连接，包括：
7.按照预设周期，持续向所述待检测网关的源网段发送第一测试报文，以使所述待检测网关将所述第一测试报文路由到目标网段；
8.监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文；
9.若是，则比较所述第一测试报文和所述第二测试报文是否一致；
10.若一致，则确定所述待检测网关的测试结果为合格；
11.若不一致，则确定所述待检测网关的测试结果为不合格。
12.本发明将待检测网关与hil机柜通过若干个can线连接进行检测，直接测试车辆中每一个多网段网关的路由功能，不需要与整车进行连接，节省测试时间，提高测试效率，然后在按照预设周期，持续向所述待检测网关的源网段发送第一测试报文，以使所述待检测网关将所述第一测试报文路由到目标网段的步骤中，通过发送报文的形式检测所述待检测
网关的路由功能，通过监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文，检测所述待检测网关路由功能的及时性，通过比较所述第一测试报文和所述第二测试报文是否一致，获得所述待检测网关路由的准确性，本发明通过监测发送时间以及报文是否一致，获得所述待检测网关的检测结果，检测步骤简单，节省检测时间，提高检测效率。
13.作为优选例子，在所述持续向所述待检测网关的源网段发送第一测试报文，具体包括：
14.通过所述hil机柜中预设的报文模型按照预设设周期不断地生成所述第一测试报文；
15.通过所述hil机柜中预设的板卡，向所述待检测网关的源网段发送所述第一测试报文。
16.本发明通过所述hil机柜中预设的报文模型生成测试报文，并向连接所述待检测网关的源网段发送，不需要在测试过程中再重新搭建测试脚本，提高测试效率。
17.作为优先例子，在所述通过所述hil机柜中预设的报文模型按照预设周期不断地生成所述第一测试报文，具体包括：
18.根据所述报文模型，生成第一初始报文和第一信号；
19.通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件，根据所述第一信号生成第一信号值；
20.根据所述第一初始报文和所述第一信号值，生成所述第一测试报文。
21.本发明通过预设的报文模型按照预设的时间周期不断地生成报文，并向所述待检测网关发送，不需要人工控制发送，提高了测试效率，同时所述第一报文包括第一信号和第一信号值，报文内容丰富，提高检测的准确性。
22.作为优选例子，在所述监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文，具体包括：
23.通过所述hil机柜中预设的板卡，将所述第二测试报文通过所述目标网段发送到所述hil机柜中预设的报文模型；
24.根据所述hil机柜中预设的自动化测试软件，获得所述第二测试报文发送到所述报文模型的时间。
25.本发明通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件识别所述第二测试报文的发送到所述报文模型的时间，检测待检测网关的路由功能的及时性。
26.作为优选例子，在所述监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文，具体包括：
27.根据所述hil机柜中预设的自动化测试软件，持续显示所述第二测试报文发送到所述报文模型的时间，判断显示的时间是否小于或等于所述预设周期；
28.若是所述显示的时间小于或等于所述预设周期，则确定所述目标网段在所述预设周期内持续上传第二测试报文；
29.若是所述显示的时间大于所述预设周期，则确定所述目标网段没有在所述预设周期内持续上传第二测试报文。
30.本发明通过简单的步骤实现判断所述待检测网关是否及时的将接收到的报文路由出去，检测了所述待检测网关路由的及时性，不需要额外的再编写检测代码，提高检测效率。
31.作为优选例子，在所述比较所述第一测试报文和所述第二测试报文是否一致，具体包括：
32.所述第二测试报文通过所述目标网段，经过所述hil机柜中的板卡发送到所述hil机柜中的报文模型中；
33.根据所述报文模型中预设的信号模型识别所述第二测试报文的第二信号；
34.通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件识别出所述第二信号对应的第二信号值；
35.判断所述第一信号和第二信号是否相同，以及所述第一信号值和所述第二信号值是否相同。
36.本发明通过比较所述待检测网关接收到的报文以及转发的报文内容是否一致，获得所述待检测网关的检测结果，同时所述比较的报文内容越多，所述比较的准确性越高，而且在本发明中，通过预设的报文模型和自动化测试软件实现了报文的生成和接收，不需要使用专门的测试仪器，适用于任何检测网关的机柜，降低了测试成本.
37.作为优选例子，在所述若一致，则确定待检测网关的测试结果为合格，若不一致，则确定所述待检测网关的测试结果为不合格，具体包括：
38.若是所述第一信号和第二信号相同，且所述第一信号对应的第一信号值和所述第二信号对应的第二信号值一一对应相同，则确定所述待检测网关的测试结果为合格；
39.若是所述第一信号和第二信号不相同，或所述第一信号对应的第一信号值和所述第二信号对应的第二信号值不一一对应相同，则确定所述待检测网关的测试结果为不合格。
40.本发明在比较所述第一测试报文和所述第二测试报文时，不仅比较所述报文的信号，还比较所述报文的信号值，提高检测的准确性。
41.另一方面，本发明实施例提供了一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试装置，包括：报文发送模块、检测模块和测试模块；
42.所述报文发送模块用于按照预设周期，持续向所述待检测网关的源网段发送第一测试报文，以使所述待检测网关将所述第一测试报文路由到目标网段；
43.所述检测模块用于监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文；
44.所述测试模块用于比较所述第一测试报文和所述第二测试报文是否相同。
45.本发明提供了一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试装置，通过报文发送模块按照预设周期持续向所述待检测网关的源网段发送第一测试报文，以使所述待检测网关将所述第一测试报文路由到目标网段，根据发送报文的形式检测所述待检测网关的路由功能，通过检测模块监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文，检测所述待检测网关路由功能的及时性，通过测试模块比较所述第一测试报文和所述第二测试报文是否相同，检测所述待检测网关路由功能的准确性，本发明通过简单的报文发送模块、检测模块和测试模块实现对多网段网关的检测，不需要在额外编写检测代码，提高测试效率，同时本装置适用于所有检测多网段网关的测试机柜，不需要再购买专门的网络机柜，降低测试成本。
46.作为优选例子，在所述报文发送模块包括发送单元和信号单元；
47.所述发送单元用于通过所述hil机柜中预设的报文模型按照预设周期不断地生成所述第一测试报文；所述第一测试报文通过所述hil机柜中预设的板卡发送到所述待检测网关的源网段；
48.所述信号单元用于根据所述报文模型生成所述第一测试报文后，通过所述报文模型中预设的信号模型，生成所述第一测试报文中包含的第一信号；通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件根据所述第一信号生成第一信号值，自动输入到所述第一测试报文。
49.本发明通过发送单元生成所述第一测试信号，并按照预设周期将所述第一测试信号源源不断地发送到所述待检测网关中，不需要人为控制发送过程，节省了检测时间，提高检测效率。同时所述信号单元中的信号模型和所述hil机柜中包含的自动化测试软件为所述报文生成信号和信号对应的信号值，提高检测的准确性。
50.作为优选例子，在所述检测模块包括接收单元和监测单元；
51.所述接收单元用于所述第二测试报文通过所述目标网段发送到所述hil机柜中预设的板卡中，所述板卡再将所述第二测试报文发送到所述hil机柜中预设的报文模型，通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件识别所述第二测试报文发送到所述报文模型的时间；
52.所述监测单元用于根据所述hil机柜中预设的自动化测试软件显示的所述第二测试报文发送到所述报文模型的时间，判断所述时间是否小于或等于所述预设周期；若是所述时间小于或等于所述预设周期，则所述目标网段在所述预设周期内持续上传第二测试报文；若是所述时间大于所述预设周期，则所述目标网段没有在所述预设周期内持续上传第二测试报文。
53.本发明通过接收单元获取所述待检测网关转发出的第二测试报文发送到所述报文模型的时间，通过监测单元比较所述时间是否小于等于所述预设周期，获得所述待检测网关路由功能的及时性，同时所述接收单元和所述监测单元都是通过所述报文模型和所述自动化测试软件进行的，不需要额外的编写测试代码，也不要专门的网络机柜，降低了检测成本，提高了检测效率。
附图说明
54.图1：为本发明实施例提供的一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试方法的流程示意图；
55.图2：为本发明实施例提供的一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试装置的结构示意图；
56.图3：为本发明实施例提供的一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试装置；
57.图4：为本发明实施例提供的一种报文信号生成示意图；
58.图5：为本发明实施例提供的一种报文信号值赋值和读取示意图。
具体实施方式
59.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
60.实施例一
61.请参照图1，为本发明实施例提供的一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试方法的流程示意图，其主要包括步骤101至步骤105，具体如下：
62.步骤101：按照预设周期，持续向所述待检测网关的源网段发送第一测试报文，以使所述待检测网关将所述第一测试报文路由到目标网段。
63.在本实施例中，该步骤具体为：在进行测试前，待检测网关通过若干个can线连接hil机柜，通过所述hil机柜中预设的报文模型按照预设设周期不断地生成所述第一测试报文；通过所述hil机柜中预设的板卡，向所述待检测网关的源网段发送所述第一测试报文。通过所述hil机柜中预设的板卡，向所述待检测网关的源网段发送所述第一测试报文。
64.在本实施例中，首先根据所述报文模型，生成第一初始报文和第一信号，然后通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件，根据所述第一信号生成第一信号值，再根据所述第一初始报文和所述第一信号值，生成所述第一测试报文。
65.步骤102：监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文。
66.在本实施例中，该步骤具体为：通过所述hil机柜中预设的板卡，将所述第二测试报文通过所述目标网段发送到所述hil机柜中预设的报文模型；根据所述hil机柜中预设的自动化测试软件，获得所述第二测试报文发送到所述报文模型的时间。
67.在本实施例中，首先根据所述hil机柜中预设的自动化测试软件，持续显示所述第二测试报文发送到所述报文模型的时间，判断显示的时间是否小于或等于所述预设周期，若是所述显示的时间小于或等于所述预设周期，则确定所述目标网段在所述预设周期内持续上传第二测试报文；若是所述显示的时间大于所述预设周期，则确定所述目标网段没有在所述预设周期内持续上传第二测试报文。
68.步骤103：若是，则比较所述第一测试报文和所述第二测试报文是否一致。
69.在本实施例中，该步骤具体为：所述第二测试报文通过所述目标网段，经过所述hil机柜中的板卡发送到所述hil机柜中的报文模型中；根据所述报文模型中预设的信号模型识别所述第二测试报文的第二信号；通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件识别出所述第二信号对应的第二信号值；判断所述第一信号和第二信号是否相同，以及所述第一信号值和所述第二信号值是否相同。若是相同则执行步骤104，若是不相同，则执行步骤105。
70.步骤104：若一致，则确定所述待检测网关的测试结果为合格。
71.在本实施例中，该步骤具体为：若是所述第一信号和第二信号相同，且所述第一信号对应的第一信号值和所述第二信号对应的第二信号值一一对应相同，则确定所述待检测网关的测试结果为合格。
72.步骤105：若不一致，则确定所述待检测网关的测试结果为不合格。
73.在本实施例中，该步骤具体为：若是所述第一信号和第二信号不相同，或所述第一信号对应的第一信号值和所述第二信号对应的第二信号值不一一对应相同，则确定所述待检测网关的测试结果为不合格。
74.请参照图2，为本发明提供的一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试装置的结构示意图，其主要包括报文发送模块201、检测模块202和测试模块203。
75.在本实施例中，报文发送模块201用于按照预设周期，持续向所述待检测网关的源网段发送第一测试报文，以使所述待检测网关将所述第一测试报文路由到目标网段。
76.检测模块202用于监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文。
77.测试模块203用于比较所述第一测试报文和所述第二测试报文是否相同。
78.本实施例中，所述报文发送模块201包括发送单元和信号单元；
79.所述发送单元用于通过所述hil机柜中预设的报文模型按照预设周期不断地生成所述第一测试报文；所述第一测试报文通过所述hil机柜中预设的板卡发送到所述待检测网关的源网段；
80.所述信号单元用于根据所述报文模型生成所述第一测试报文后，通过所述报文模型中预设的信号模型，生成所述第一测试报文中包含的第一信号；通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件根据所述第一信号生成第一信号值，自动输入到所述第一测试报文。
81.本实施例中，所述检测模块包括接收单元和监测单元；
82.所述接收单元用于所述第二测试报文通过所述目标网段发送到所述hil机柜中预设的板卡中，所述板卡再将所述第二测试报文发送到所述hil机柜中预设的报文模型，通过所述hil机柜中预设的自动化测试软件识别所述第二测试报文发送到所述报文模型的时间；
83.所述监测单元用于根据所述hil机柜中预设的自动化测试软件显示的所述第二测试报文发送到所述报文模型的时间，判断所述时间是否小于或等于所述预设周期；若是所述时间小于或等于所述预设周期，则所述目标网段在所述预设周期内持续上传第二测试报文；若是所述时间大于所述预设周期，则所述目标网段没有在所述预设周期内持续上传第二测试报文。
84.在本实施例中，所述测试模块203包括信号测试单元、信号值测试单元和结果单元；
85.所述信号测试单元用于测试所述第一测试报文和所述第二测试报文的信号是否相同；
86.所述信号值测试单元用于测试所述第一测试报文和所述第二测试报文的信号值是否相同；
87.所述结果单元用于根据所述信号测试单元和所述信号值测试单元的测试结果获得待检测网关的测试结果；若是所述信号测试单元和所述信号值测试单元测试结果都是相同，则确定所述待检测网关的检测结果是合格；若是所述信号测试单元和所述信号值测试单元的结果存在一个不相同的测试结果，则确定所述待检测网关的检测结果为不合格。
88.在本实施例中，通过报文发送模块201按照预设周期持续向所述待检测网关的源网段发送第一测试报文，以使所述待检测网关将所述第一测试报文路由到目标网段，根据发送报文的形式检测所述待检测网关的路由功能，通过检测模块202监测所述目标网段是否在所述预设周期内持续上传第二测试报文，检测所述待检测网关路由功能的及时性，通过测试模块203比较所述第一测试报文和所述第二测试报文是否相同，检测所述待检测网关路由功能的准确性，本发明通过简单的报文发送模块、检测模块和测试模块实现对多网段网关的检测，不需要在额外编写检测代码，提高测试效率，同时本装置适用于所有检测多
网段网关的测试机柜，不需要再购买专门的网络机柜，降低测试成本。
89.实施例二
90.请参照图3，为本发明实施例提供的一种基于硬件在环设备的多网段网关路由测试装置，主要由hil(硬件在环)机柜、can板卡、can模型、hil上位机、被测网关等组成。
91.其中，can模型负责模拟发送网关需要路由的报文，以及接收网关路由转发出来的报文；然后通过can板卡；can板卡负责与网关进行物理can通讯，将can模型使能发出的报文发给网关，同时接收网关发出的报文并传给can模型。hil机柜供应商dspace公司提供的can板卡具备高速仿真功能，提供的自动化测试软件具备操作简便，自动化序列开发模块化以及运行高速响应的特点，开展自动化测试时可实现ms级别的快速运行响应。
92.本发明提供的一个实施例中，通过在图3所示的装置上进行网关的检测，首先通过在can1网段发送报文x，can2网段2上的控制器b需要接收该报文，此时就需网关将报文x从can1路由至can2。而报文x内定义了signal-1、signal-2、signal-3
…
signal-n等信号。在报文路由完整的测试中，需要在can1对signal-1、signal-2、signal-3
…
signal-n的信号值进行设置(建议分别设置为最大值、最小值以及任意一中间值)，然后在can2中监控报文x的signal-1、signal-2、signal-3
…
signal-n信号，并与can1中的值进行比较，当对应信号在固定周期内发出且信号值相等时，才能认为路由成功。在上述测试系统中，通过已确定的candbc文件可在matlb/simulink中生成响应的信号模块，如上述的signal-1、signal-2、signal-3
…
signal-n，can1及can2均生成这些信号模块。测试时，将can1中的signal-1、signal-2、signal-3
…
signal-n值分别定义为a、b、c
…
n，并按100ms周期发送；然后在can2监控报文x，当can2上的报文x也为100ms周期发送，且signal-1、signal-2、signal-3
…
signal-n值也为a、b、c
…
n时，即可判定测试合格。
93.上述simulink报文信号模块生成步骤如图4所示，将dbc文件导入can配置软件(dspace提供，在simulink环境中运行)，通过can配置软件进行配置可生成信号模块。每个报文信号可在simulink中生成一个常量模块，该常量模块可通过自动化测试软件的write模块设置所需的值。在本测试系统中，对于需要路由的报文，源网段和目标网段均需在simulink生成一致的信号模块，主要用于写入值及读取值。如上述实施例，报文x在simulink的can1及can2仿真模型均生产相同的signal-1、signal-2、signal-3、signal-n模块。在测试过程中，对can1仿真模型里面的signal-1、signal-2、signal-3、signal-n信号模块进行赋值后，can1报文x的对应信号值也写入设定值，然后通过can板卡与网关物理连接的can1总线传输给网关；网关收到can1的报文x后，会按网关将报文x路由至can2，在网关与can板卡物理连接的can2总线传输给hil板卡，然后simulink模型会按dbc文件将路由过来的报文x进行解析，然后再通过can2仿真模型里面的signal-1、signal-2、signal-3、signal-n信号模块可读取到路由过来的报文x里面的真实值，然后与原设置值对比，即可确认测试结果是否合格。
94.在上述实施例中，如图5，为本实施例提供的一种报文信号值赋值和读取示意图，通过dspace系统自动化测试软件的write模块将can1网段的can模型x报文的signal-1、signal-2、signal-3
…
signal-n信号模块写入测试值(a、b、c、n)，然后通过can线发给网关，然后网关将x报文路由至can2；然后通过wait模块延时等待100ms(即报文x的发送周期)，再通过自动化测试软件的read模块读出can2网段x报文的signal-1、signal-2、signal-3
…
signal-n信号的值，并与写入值(a、b、c、n)进行比较判断，当can2信号值与can1信号值相等时可认为报文路由功能通过。
95.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。