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1、 1 / 8 Note: Hardcopy process documents are not subject to change management 基于基于 VT 系统的汽车系统的汽车 ECU 自动化测试解决方案自动化测试解决方案 Author: Cao, Xiangzhi Version: of Number of pages: 8 Status: Released (in process / inspected / released) Published by: Vector Automotive Technology (Shanghai) 2016 All rights reser
2、ved. Any distribution or copying is subject to prior written approval by Vector. 2 / 8 2016, Vector Group Version of Document Management Revision list Version Editor Date Section Changes, comments 1.0 Cao, Xiangzhi 2015-6-18 All Initial creation 3 / 8 2016, Vector Group Version of Contents 1.1 测试现状
3、4 1.2 测试工程师难题 4 1.3 测试工程师关注点 4 1.4 汽车 ECU自动化测试的趋势 . 4 1.5 Vector测试工具链 . 5 1.6 测试系统组成 6 1.7 总结 7 2016, Vector Group Version of 关于文档关于文档 本文首先介绍了汽车 ECU 电控单元的测试现状，接着介绍了基于 VT 系统，总线 仿真、分析和测试工具 CANoe 等进行 ECU 自动化测试的执行过程，可以参考本文进 行 ECU测试方案的规划和执行。 1.1 测试现状测试现状 随着汽车 ECU 电控单元的功能和网络复杂度的提高，质量、成本及开发周 期的相互制衡，使得整车厂和供
4、应商面临着越来越多的测试难题。对测试工程 师来说，“高效地”测试变得越来越重要，因此对 ECU 测试平台及测试用例的 开发也提出了新的要求。 1.2 测试工程师难题测试工程师难题 目前，测试工程师面临越来越多的挑战，主要体现在： 一是由手动测试向自动化测试的转变； 二是测试项目越来越多。 1.3 测试工程师关注点测试工程师关注点 测试工程师主要关注以下几个方面： 一是测试平台能否满足故障测试要求； 二是测试平台在新项目中的通用性； 三是测试平台是否具有可扩展性。 使用 ECU 自动化测试平台，能够提高测试的效率、精度和一致性，将测试 人员精力分配至前端的测试规范和后端测试结果的分析，并且通过完
5、善测试开 发的流程，可以积累和管理测试库及测试数据，保障测试开发成果的复用性及 测试平台的易扩展性。 基于 CANoe 软件，vTESTstudio 测试用例编写工具、VN 系列接口卡和 VT 测试系统构建的 ECU 自动化测试平台，可实现对 ECU 进行高效地自动化测试, 提高测试效率的同时，有效地节约测试时间和人力成本。 1.4 汽车汽车 ECU 自动化测试的趋势自动化测试的趋势 相较于手动测试，自动化测试有几项特殊的优势，包括更快速地执行测试用 例，更高的测试准确度和更高的可重用性。 进行汽车 ECU 自动化测试的一般方法是仿真 ECU 周边的残余总线，传感器 和执行器等外围器件。这实际
6、上是在进行一个闭环仿真，即仿真 ECU 工作环境 的同时观测 ECU在特定测试状态下的行为，如下图所示。 2016, Vector Group Version of 此类测试的必要功能包括能够仿真总线，传感器和执行器，模拟和测量 ECU 的 I/O 以及脚本测试。所有的这些功能都可以通过 Vector 的测试工具链很 好地完成。 测试仿真环境 仿真ECU的输入ECU行为的验证ECU ECU 自动化测试环境简图 1.5 Vector 测试工具链测试工具链 如下图所示，Vector 提供完整的工具链用于不同的 ECU 测试： 工作流程工作流程Vector 工具工具 定义测试规范创建非正式的测试脚本
7、 准备测试硬件SUT VT系统 PC 网络接口 创建CANoe配置文件CANoe配置文件 通过vTESTStudio创建测试脚本vTESTStudio测试脚本 执行测试用例VT 系统CANoe 报告测试结果测试报告 ECU 自动化测试解决方案简图 (1) CANoe 是集总线仿真、记录、测试于一体的汽车网络开发软件平台，其集 成测试环境为测试系统构建及自动化测试过程提供了强大支持，包括：网络通 讯及高层协议仿真、测试过程记录、测试脚本生成、测试面板开发、测试模式 及函数库集成等。CANoe 还提供了灵活的测试面板设计功能，用户可直观的控 制测试过程，并查看被控单元状态。CANoe 同时支持 C
8、AN，LIN，FlexRay， MOST，J1939，Ethernet 等不同的车载总线类型。 2016, Vector Group Version of (2) Vector 的 VT 硬件测试系统采用模块化设计，提供丰富可选的 I/O 板卡，用 于仿真 DUT 输入信号并检测其输出，同时具有电流采集接口及电源的控制接口。 与其它测试设备相比，VT 板卡还具有如下的特性：高度集成化，板载信号调理 模块可覆盖汽车行业对信号仿真和采集的要求，部分板卡具有板载故障注入功 能，满足诊断测试需求；无缝集成 CANoe，可完全覆盖网络测试的需求，如交 互层、网络管理、诊断协议等。 (3) 测试用例编写软
9、件 vTESTStudio 除提供脚本，流程图和表格化的开发界面外， 还集成了需求管理、变型管理及缺陷跟踪接口，可以方便用户进行测试用例的 开发与维护；可创建和编辑测试序列，定义测试用例的执行顺序；可使用 CAN、 LIN、FlexRay 的数据库（DBC、LDF、FIBEX）中的元素；可使用诊断数据库 (CDD、ODX)中的元素；可以采用图形方式来参数化测试模式，链接和修改 CAPL 库中的测试用例；以测试规范的形式来输出测试列表，供检查复核。 1.6 测试系统组成测试系统组成 基于 VT系统 的 ECU 自动化测试平台整体架构如下图所示： CAN LIN 测 试 用 例 EtherCAT
10、VN16 USB 数字及模 拟I/O ECU供电 及点火 CAN LIN DUT(Device Under Test) 诊断功能 PicoScopeCANStress D/DR 程控电源 汽车电控系统 VT系统 CANoe 基于 VT的 ECU自动化测试平台整体架构 (1) 测试用例是依据相应的测试规范开发的测试脚本，可基于 CAPL， vTESTStudio 或 CANoe.DiVa 实现。其中 vTESTStudio 在提高测试用例编写效 率和测试用例覆盖度方面有着明显的技术优势； (2) CANoe：提供测试执行和管理环境； (3) VT系统：I/O 信号的仿真及测试模块化硬件平台，可模
11、拟传感器，执行器等 外部设备； 2016, Vector Group Version of (4) PicoScope：总线示波器，用于记录并解析总线物理电平，无缝集成于 CANoe； (5) CANStressDR：CAN 总线干扰仪，可仿真模拟和数字干扰，可用于总线的 一致性测试； (6) 其它设备：构建控制器工作和测试环境，包括程控电源，BOB 箱等。 1.7 总结总结 随着车辆中电控单元功能和网络复杂度的增加，测试工程师的工作量也在不 断增加。测试工程师需要根据其规范内容实施相关测试验证工作。然而传统的 测试手段大多存在如下问题： (1) 测试效率低，通常需要进行大量的手动测试，占用测
12、试人员的大量测试时间； (2) 覆盖度低，无法实现动态功能及功能匹配测试，极限工况和故障工况难以模 拟或风险太大； (3) 重用性和可扩展性低，难以适应控制器的不同变型。 随着测试需求的不断增多，传统的测试技术和方法已力不从心。ECU 自动 化测试系统可模拟驾驶员、车辆及其工作环境，因而是自动化测试 ECU 的一种 主流的方式，其具有以下的特点： (1) 测试覆盖度，便于模拟各种工况和输入信号的各种状态组合关系，模拟/重 现复杂的故障模式； (2) 测试高效性，可实现高效地自动化测试，测试开发成果便于积累和复用，降 低重复开发； (3) 测试系统的复用性，可适应控制器变型，系统易于维护和扩展。
13、 Vector（中国）公司致力于为中国大陆及港澳台地区提供全球领先的总线开 发工具、网络节点测试验证工具和嵌入式软件组件，同时为汽车总线网络的设 计、建模、仿真、分析、测试以及 ECU 的开发、测试、标定和诊断等提供一系 列强有力的软硬件工具，源代码和测试工程服务。 2016, Vector Group Version of 维克多汽车技术（上海）有限公司 Vector Automotive Technology (Shanghai) Co., Ltd 地址：上海市 长宁区 江苏路 398 号 舜元企业发展大厦 A 座 16 楼 电话：+86 21 6432 5353 WeChat/微信 YouKu/优酷
