一种车载控制器直接网络管理的测试系统及方法与流程

技术特征：
1.一种车载控制器直接网络管理的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：1)启动待测试ecu，所述ecu通过can总线连接至can数据转换设备，所述can数据转换设备通过usb方式与上位机连接；2)根据测试任务获取测试用例和测试的仿真信息，对硬件进行初始化配置后，根据测试用例和测试的仿真信息模拟相应网络管理报文测试信号；所述测试的仿真信息包括仿真节点地址、对仿真节点的增加或减少操作、休眠控制和唤醒控制；3)通过上位机发送所述网络管理报文测试信号至被测ecu逐一执行进行网络管理测试，并根据被测ecu发回的报文判断是否存在网络管理故障。2.根据权利要求1所述的车载控制器直接网络管理的测试方法，其特征在于，所述步骤1)中can数据转换设备为kvaser公司产品kvaser。3.根据权利要求1所述的车载控制器直接网络管理的测试方法，其特征在于，所述步骤3)中所述网络管理测试包括：osek网络管理测试和autosar网络管理测试；osek网络管理测试的网络管理报文测试信号序列顺序如下：alive报文格式测试，ring报文格式测试，limphome报文格式测试t[typ]、t[max]、t[error]时间参数，逻辑环建立测试，逻辑环稳定性测试，睡眠行为测试，唤醒行为测试；autosar网络管理测试包括：参数测试和逻辑测试；参数测试包括：源地址测试、网络管理地址范围测试、t_repeat_message参数测试、t_nm_timeout参数测试、t_wait_bus_sleep参数测试。逻辑测试包括：睡眠模式到网络管理报文正常发送状态测试、睡眠模式到网络管理报文快速发送状态测试、网络管理报文快速发送状态到网络管理报文正常发送状态测试、网络管理报文正常发送状态到常规操作状态测试、常规操作状态到网络管理报文快速发送状态测试、常规操作状态到准备睡眠状态测试、准备睡眠状态到常规操作状态测试、准备睡眠状态到网络管理报文快速发送状态测试、重复报文状态到准备睡眠状态测试、准备睡眠状态到预睡眠模式测试、预睡眠模式到网络管理报文正常发送状态测试、预睡眠模式到网络管理报文快速发送状态测试、预睡眠模式到睡眠模式测试。4.根据权利要求3所述的车载控制器直接网络管理的测试方法，其特征在于，所述步骤3)中根据被测ecu发出的报文判断是否存在网络管理故障，osek网络管理测试的具体判断流程如下：3.1)通过上位机判断can数据转换设备收到的待测ecu发出的第一帧报文是否为alive报文，且格式是否与osek协议一致，一致则通过alive报文格式测试，否则不通过；3.2)通过上位机判断can数据转换设备收到的待测ecu发出的第二帧报文是否为ring报文，且格式是否与osek协议一致，一致则通过ring报文格式测试，否则不通过；3.3)通过上位机判断can数据转换设备收到的待测ecu发出的第十帧报文是否为limphome报文，且格式是否与osek协议一致。一致则通过limphome报文格式，否则不通过。3.4)上位机通过can数据转换设备记录测试待测ecu发出第一帧alive报文时刻t
alive1
、第一帧ring报文时刻t
ring1
、第二帧alive报文时刻t
alive2
、第五帧alive报文时刻t
alive5
、第一帧limphome报文时刻t
limphome
,上位机计算t
ring1
–
t
alive1
即为t[typ]；上位机计算t
alive2
–
t
ring1
即为t[max]；上位机计算t
limphome
–
t
alive5
即为t[error]；3.5)上位机通过can数据转换设备模拟虚拟节点向待测ecu发送网络管理报文，判断待测ecu是否能与虚拟节点建环,能建环则通过逻辑环建立测试，否则不通过；
3.6)上位机通过can数据转换设备模拟虚拟节点向待测ecu发送网络管理报文，并通过增加或减小虚拟节点判断待测ecu是否仍能与虚拟节点建环；能建环则通过逻辑环稳定性测试，否则不通过；3.7)上位机通过can数据转换设备触发待测ecu的睡眠条件，判断待测ecu能否睡眠且睡眠过程是否满足要求，是则通过睡眠行为测试，否则不通过；3.8)上位机通过can数据转换设备触发待测ecu的唤醒条件，判断待测ecu能否被唤醒且唤醒过程是否满足要求，是则通过唤醒行为测试，否则不通过。5.根据权利要求3所述的车载控制器直接网络管理的测试方法，其特征在于，所述步骤3)中autosar网络管理测试的具体方法如下：源地址测试：上位机判断can数据转换设备收到的待测ecu发出的网络管理报文的第一个字节是否与规范要求一致，一致则通过，否则不通过；网络管理地址范围测试：上位机通过can数据转换设备分别向待测ecu发出id范围为0x400～0x47f，周期为500ms的报文，并判断待测ecu能否被唤醒，全部能被唤醒则通过，否则不通过；t_repeat_message参数测试：上位机通过can数据转换设备唤醒网络后，记录待测ecu发出的第一帧网络管理报文到停止发送网络管理报文的时间，即t_repeat_message参数；t_nm_timeout参数测试：上位机通过can数据转换设备唤醒网络后，记录待测ecu停止发送网络管理报文到停止发送应用报文的时间，即t_nm_timeout参数；t_wait_bus_sleep参数测试：上位机通过can数据转换设备唤醒网络后，记录待测ecu停止发送应用报文到总线睡眠的时间，即t_wait_bus_sleep参数；睡眠模式到网络管理报文正常发送状态测试：上位机通过can数据转换设备远程唤醒处于睡眠模式的待测ecu，判断待测ecu是否周期发送3帧网络管理报文后停止发送，是则通过，否则不通过；睡眠模式到网络管理报文快速发送状态测试：上位机通过can数据转换设备本地唤醒处于睡眠模式的待测ecu，判断待测ecu是否以规定周期发送规定数量的网络管理报文，是则通过，否则不通过；网络管理报文快速发送状态到网络管理报文正常发送状态测试：上位机通过can数据转换设备本地唤醒待测ecu后立即使之满足睡眠条件，判断待测ecu是否进入网络管理报文正常发送状态，是则通过，否则不通过；网络管理报文正常发送状态到常规操作状态测试：上位机通过can数据转换设备本地唤醒待测ecu，判断待测ecu是否以规定周期发送网络管理报文，是则通过，否则不通过；常规操作状态到网络管理报文快速发送状态测试：上位机通过can数据转换设备本地唤醒待测ecu后重复报文请求，判断待测ecu是否在规定时间内发送自身网络管理报文，是则通过，否则不通过；常规操作状态到准备睡眠状态测试：上位机通过can数据转换设备禁止待测ecu本地唤醒信号，判断待测ecu是否停止发送网络管理报文且正常发送应用报文，是则通过，否则不通过；准备睡眠状态到常规操作状态测试：上位机通过can数据转换设备触发处于准备睡眠状态的待测ecu，判断待测ecu是否进行入常规操作状态，是则通过，否则不通过；
准备睡眠状态到网络管理报文快速发送状态测试：上位机通过can数据转换设备向处于准备睡眠状态的待测ecu重复报文请求，判断待测ecu是否进行入网络管理报文快速发送状态，是则通过，否则不通过；重复报文状态到准备睡眠状态测试：上位机通过can数据转换设备向待测ecu发送一帧网络管理唤醒报文，判断待测ecu是否进行入准备睡眠状态，停发网络管理报文且正常发送应用报文，是则通过，否则不通过；准备睡眠状态到预睡眠模式测试：上位机通过can数据转换设备向处于准备睡眠状态的待测ecu关闭虚拟节点后，判断待测ecu在一定时间内是否停发应用报文，是则通过，否则不通过；预睡眠模式到网络管理报文正常发送状态测试：上位机通过can数据转换设备向处于预睡眠模式的待测ecu发送一帧网络管理报文，判断待测ecu是否以规定周期发送网络管理报文，是则通过，否则不通过；预睡眠模式到网络管理报文快速发送状态测试：上位机通过can数据转换设备向处于预睡眠模式的待测ecu触发本地唤醒条件，判断待测ecu是否进入网络管理报文快速发送状态，是则通过，否则不通过；预睡眠模式到睡眠模式测试：上位机通过can数据转换设备向处于预睡眠模式的待测ecu发送应用报文，判断待测ecu是否在规定时间内出现ack应答错误帧，是则通过，否则不通过。6.一种车载控制器直接网络管理的测试系统，其特征在于，包括：启动模块，用于启动待测试ecu；所述ecu通过can总线连接至can数据转换设备，所述can数据转换设备通过usb方式与上位机连接；测试信号模拟模块，用于根据测试任务获取测试的仿真信息，对硬件进行初始化配置后，获得模拟的相应网络管理报文测试信号；所述测试的仿真信息包括仿真节点地址、对仿真节点的增加或减少操作、休眠控制和唤醒控制；网络管理测试模块，用于通过上位机发送所述网络管理报文测试信号至被测ecu逐一执行进行网络管理测试，并根据被测ecu发回的报文判断是否存在网络管理故障。7.根据权利要求6所述的车载控制器直接网络管理的测试系统，其特征在于，所述网络管理测试模块中所述网络管理测试包括：osek网络管理测试和autosar网络管理测试；osek网络管理测试的网络管理报文测试信号序列顺序如下：alive报文格式测试，ring报文格式测试，limphome报文格式测试t[typ]、t[max]、t[error]时间参数，逻辑环建立测试，逻辑环稳定性测试，睡眠行为测试，唤醒行为测试；autosar网络管理测试包括：参数测试和逻辑测试；参数测试包括：源地址测试、网络管理地址范围测试、t_repeat_message参数测试、t_nm_timeout参数测试、t_wait_bus_sleep参数测试。逻辑测试包括：睡眠模式到网络管理报文正常发送状态测试、睡眠模式到网络管理报文快速发送状态测试、网络管理报文快速发送状态到网络管理报文正常发送状态测试、网络管理报文正常发送状态到常规操作状态测试、常规操作状态到网络管理报文快速发送状态测试、常规操作状态到准备睡眠状态测试、准备睡眠状态到常规操作状态测试、准备睡眠状态到网络管理报文快速发送状态测试、重复报文状态到准备睡眠状态测试、准备睡眠状态到预睡眠模式测试、预睡眠模式到网络管理报文正常发送状态测试、预睡眠模式
到网络管理报文快速发送状态测试、预睡眠模式到睡眠模式测试。8.根据权利要求7所述的车载控制器直接网络管理的测试系统，其特征在于，所述网络管理测试模块中根据被测ecu发出的报文判断是否存在网络管理故障，osek网络管理测试的具体判断流程如下：1)上位机判断can数据转换设备收到的待测ecu发出的第一帧报文是否为alive报文，且格式是否与osek协议一致，一致则通过alive报文格式测试，否则不通过；2)上位机判断can数据转换设备收到的待测ecu发出的第二帧报文是否为ring报文，且格式是否与osek协议一致，一致则通过ring报文格式测试，否则不通过；3)上位机判断can数据转换设备收到的待测ecu发出的第十帧报文是否为limphome报文，且格式是否与osek协议一致。一致则通过limphome报文格式，否则不通过。4)上位机通过can数据转换设备记录测试待测ecu发出第一帧alive报文时刻t
alive1
、第一帧ring报文时刻t
ring1
、第二帧alive报文时刻t
alive2
、第五帧alive报文时刻t
alive5
、第一帧limphome报文时刻t
limphome
,上位机计算t
ring1
–
t
alive1
即为t[typ]；上位机计算t
alive2
–
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即为t[max]；上位机计算t
limphome
–
t
alive5
即为t[error]；5)上位机通过can数据转换设备模拟虚拟节点向待测ecu发送网络管理报文，判断待测ecu是否能与虚拟节点建环,能建环则通过逻辑环建立测试，否则不通过；6)上位机通过can数据转换设备模拟虚拟节点向待测ecu发送网络管理报文，并通过增加或减小虚拟节点判断待测ecu是否仍能与虚拟节点建环；能建环则通过逻辑环稳定性测试，否则不通过；8)上位机通过can数据转换设备触发待测ecu的睡眠条件，判断待测ecu能否睡眠且睡眠过程是否满足要求，是则通过睡眠行为测试，否则不通过；9)上位机通过can数据转换设备触发待测ecu的唤醒条件，判断待测ecu能否被唤醒且唤醒过程是否满足要求，是则通过唤醒行为测试，否则不通过。9.根据权利要求7所述的车载控制器直接网络管理的测试系统，其特征在于，所述步骤3)中autosar网络管理测试的具体方法如下：源地址测试：上位机判断can数据转换设备收到的待测ecu发出的网络管理报文的第一个字节是否与规范要求一致，一致则通过，否则不通过；网络管理地址范围测试：上位机通过can数据转换设备分别向待测ecu发出id范围为0x400～0x47f，周期为500ms的报文，并判断待测ecu能否被唤醒，全部能被唤醒则通过，否则不通过；t_repeat_message参数测试：上位机通过can数据转换设备唤醒网络后，记录待测ecu发出的第一帧网络管理报文到停止发送网络管理报文的时间，即t_repeat_message参数；t_nm_timeout参数测试：上位机通过can数据转换设备唤醒网络后，记录待测ecu停止发送网络管理报文到停止发送应用报文的时间，即t_nm_timeout参数；t_wait_bus_sleep参数测试：上位机通过can数据转换设备唤醒网络后，记录待测ecu停止发送应用报文到总线睡眠的时间，即t_wait_bus_sleep参数；睡眠模式到网络管理报文正常发送状态测试：上位机通过can数据转换设备远程唤醒处于睡眠模式的待测ecu，判断待测ecu是否周期发送3帧网络管理报文后停止发送，是则通过，否则不通过；
睡眠模式到网络管理报文快速发送状态测试：上位机通过can数据转换设备本地唤醒处于睡眠模式的待测ecu，判断待测ecu是否以规定周期发送规定数量的网络管理报文，是则通过，否则不通过；网络管理报文快速发送状态到网络管理报文正常发送状态测试：上位机通过can数据转换设备本地唤醒待测ecu后立即使之满足睡眠条件，判断待测ecu是否进入网络管理报文正常发送状态，是则通过，否则不通过；网络管理报文正常发送状态到常规操作状态测试：上位机通过can数据转换设备本地唤醒待测ecu，判断待测ecu是否以规定周期发送网络管理报文，是则通过，否则不通过；常规操作状态到网络管理报文快速发送状态测试：上位机通过can数据转换设备本地唤醒待测ecu后重复报文请求，判断待测ecu是否在规定时间内发送自身网络管理报文，是则通过，否则不通过；常规操作状态到准备睡眠状态测试：上位机通过can数据转换设备禁止待测ecu本地唤醒信号，判断待测ecu是否停止发送网络管理报文且正常发送应用报文，是则通过，否则不通过；准备睡眠状态到常规操作状态测试：上位机通过can数据转换设备触发处于准备睡眠状态的待测ecu，判断待测ecu是否进行入常规操作状态，是则通过，否则不通过；准备睡眠状态到网络管理报文快速发送状态测试：上位机通过can数据转换设备向处于准备睡眠状态的待测ecu重复报文请求，判断待测ecu是否进行入网络管理报文快速发送状态，是则通过，否则不通过；重复报文状态到准备睡眠状态测试：上位机通过can数据转换设备向待测ecu发送一帧网络管理唤醒报文，判断待测ecu是否进行入准备睡眠状态，停发网络管理报文且正常发送应用报文，是则通过，否则不通过；准备睡眠状态到预睡眠模式测试：上位机通过can数据转换设备向处于准备睡眠状态的待测ecu关闭虚拟节点后，判断待测ecu在一定时间内是否停发应用报文，是则通过，否则不通过；预睡眠模式到网络管理报文正常发送状态测试：上位机通过can数据转换设备向处于预睡眠模式的待测ecu发送一帧网络管理报文，判断待测ecu是否以规定周期发送网络管理报文，是则通过，否则不通过；预睡眠模式到网络管理报文快速发送状态测试：上位机通过can数据转换设备向处于预睡眠模式的待测ecu触发本地唤醒条件，判断待测ecu是否进入网络管理报文快速发送状态，是则通过，否则不通过；预睡眠模式到睡眠模式测试：上位机通过can数据转换设备向处于预睡眠模式的待测ecu发送应用报文，判断待测ecu是否在规定时间内出现ack应答错误帧，是则通过，否则不通过。

技术总结
本发明公开了一种车载控制器直接网络管理的测试系统及方法，该方法包括以下步骤：1)启动待测试ECU，所述ECU通过CAN总线连接至CAN数据转换设备，所述CAN数据转换设备通过USB方式与上位机连接；2)根据测试任务获取测试的仿真信息，对硬件进行初始化配置后，获得模拟的相应网络管理报文测试信号；所述测试的仿真信息包括仿真节点地址、对仿真节点的增加或减少操作、休眠控制和唤醒控制；3)通过上位机发送所述网络管理报文测试信号至被测ECU逐一执行进行网络管理测试，并根据被测ECU发回的报文判断是否存在网络管理故障。本发明避免使用高成本的德国Vector公司的CAN总线仿真测试工具，有效地降低测试成本。有效地降低测试成本。有效地降低测试成本。


技术研发人员：鲁盼 鲁贝尔 刘浩锐 叶婷 郑韩麟
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2021.08.04
技术公布日：2023/2/17