专利名称：用于汽车电子电器系统的自动化集成测试系统和方法
技术领域：
本发明涉及系统集成测试，尤其涉及汽车电子电器系统的自动化集成测试。
背景技术：
传统的汽车电子电器系统集成测试方法主要通过人工测试来完成。但是这种方法存在测试效率偏低，测试覆盖面窄，测试结果依赖测试人员主观判断等弊端。通常，汽车电子电器系统集成测试是回归性测试。在测试中，事先设计好测试用例，并且预期测试期望的结果。这给汽车电子电器系统集成测试自动化提供了可能。因此需要一种汽车电子电器系统自动化集成测试系统和方法以提高汽车电子电器系统测试效率， 节省人力、缩短开发周期。此外，由于商业板卡或者普通的板卡的电气特性不能完全满足汽车电子电器信号的电气特性，因此需要一种满足被测试系统的电气特性需求的系统自动化集成测试系统和方法。
发明内容
本发明的一个方面提供了用于汽车电子电器系统的自动化集成测试系统，该系统包括控制器模块、激励信号发生模块和反馈信号采集模块，其中，控制器模块被配置成控制激励信号发生模块和反馈信号采集模块，激励信号发生模块被配置成根据信号激励模型产生输出信号，反馈信号采集模块被配置成根据信号反馈逻辑运算模型采集反馈信号，激励信号发生模块包括第一信号调理模块用于调理输出信号，反馈信号采集模块包括第二信号调理模块用于调理反馈信号。优选地，第二信号调理模块包括模拟信号输入调理模块，用于将反馈信号变换为适于反馈信号采集模块接收的信号。优选地，第一信号调理模块包括数字信号输出调理模块，用于将输出信号变换为适于汽车电子电器系统接收的信号。优选地，第二信号调理模块包括数字信号输入调理模块，用于将反馈信号变换为适于反馈信号采集模块接收的信号。优选地，第一信号调理模块和/或第二信号调理模块包括特殊信号处理模块，用于处理大电流信号和/或需要隔离的信号，其中大电流信号为汽车电子电器系统中电流值大于IA的信号，需要隔离的信号为汽车电子电器系统中具有通讯协议的信号。优选地，自动化集成测试系统通过信号转接盒连接到汽车电子电器系统，其中信号转接盒为三通盒。优选地，自动化集成测试系统和汽车电子电器系统通过硬件连接，并且硬件连接与汽车电子电器系统中的信号连接并联。优选地，控制器模块进一步被配置成根据硬件资源管理模型对整个汽车电子电器系统中的硬件资源进行管理。优选地，信号激励模型、信号反馈逻辑运算模型和硬件资源管理模型是采用 Matlab/Simulink 编写的 Matlab/Simulink 模型。优选地，控制器模块进一步被配置成基于自动化测试脚本控制激励信号发生模块和反馈信号采集模块。优选地，控制器模块进一步被配置成实时监测测试用例的进程和汽车电子电器系统中的电信号。优选地，控制器模块进一步被配置成，在显示装置中产生虚拟界面显示汽车电子电器系统中的电信号。根据本发明的另外一个目的，提供了基于自动化集成测试系统的自动化集成测试方法，该系统包括控制器模块、激励信号发生模块和反馈信号采集模块，激励信号发生模块和反馈信号采集模块分别包括第一信号调理模块和第二信号调理模块，控制器模块控制激励信号发生模块和反馈信号采集模块，该方法包括以下步骤基于信号激励模型，利用激励信号发生模块产生输出信号，利用第一信号调理模块调理输出信号，利用第二信号调理模块调理反馈信号，基于信号反馈逻辑运算模型，利用反馈信号采集模块采集反馈信号。本发明的优点在于根据被测试系统的特性设计测试系统。本发明的优点在于将自动化测试运用到汽车电子电器系统集成测试中来提高系统集成测试效率，减少系统集成测试工程师的工作量，缩短系统集成测试的周期。本发明的优点在于能够辅助系统集成测试工程师进行便捷、高效、可靠的汽车电子电器系统集成测试工作，提高系统集成测试的效率和覆盖率，并且提高集成测试准确性。
在参照附图阅读了本发明的具体实施方式
以后，本领域技术人员将会更清楚地了解本发明的各个方面。本领域技术人员应当理解的是这些附图仅仅用于配合具体实施方式
说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。其中，图1是根据本发明实施例的自动化集成测试系统的结构示意图；图2A-2D是根据本发明实施例的信号调理模块的示意图；图3是根据本发明实施例的系统物理连接示意图。
具体实施例方式下面参照附图，对本发明的具体实施方式
作进一步的详细描述。本发明的自动化集成测试系统10被配置成基于汽车电子电器系统30的信号逻辑运算的Matlab模型自动执行编写好的测试用例从而生成测试报告。图1示出了根据本发明实施例的自动化集成测试系统的结构示意图。如图所示，自动化集成测试系统10包括控制器模块11、激励信号发生模块12、反馈信号采集模块13以及分别设置在激励信号发生模块 12和反馈信号采集模块13中的信号调理模块14和信号调理模块15。控制器模块11被配置成控制激励信号发生模块12和反馈信号采集模块13。例如，控制器模块11可以根据测试用例调用激励信号发生模块12产生用于测试汽车电子电器系统30的各种激励信号(输出信号)，或者控制反馈信号采集模块13接收反馈信号，以及处理反馈信号采集模块13产生的测试报告。可以理解，控制器模块11也可以根据反馈信号采集模块13测量的反馈信号产生测试报告。其中，激励信号发生模块12被配置成根据信号激励模型产生输出信号。 反馈信号采集模块被配置成根据信号反馈逻辑运算模型采集反馈信号。信号调理模块14 和信号调理模块15分别用于调理输出信号和反馈信号。上述的信号激励模型和信号反馈逻辑运算模型对应于汽车电子电器系统中所涉及的各个子系统和/或功能模块的信号逻辑运算模型，这一点将在下文进ー步说明。在本发明的一个实施例中，采用Matlab/Simulink编写的信号逻辑运算的 Matlab/Simulink模型，作为信号激励模型、信号反馈逻辑运算模型。信号激励模型主要作为系统回归测试中的输入，主要为被测系统提供各类激励信号，例如提供汽车电子电器中各类数字开关的输入信号给相应的控制器等。作为示例，可以为汽车电子电器系统编写诸如汽车点火钥匙的信号激励模型，汽车转向灯计数模型等。反馈信号采集模块13基于信号反馈逻辑运算模型采集汽车电子电器系统30的反馈信号，进行相应的逻辑运算然后得出测试結果。在本发明的另ー个实施例中，信号逻辑运算模型还可以包括硬件资源管理模型， 控制器模块11被配置成根据硬件资源管理模型对整个系统中硬件资源进行系统管理和合理分配，例如，将各类信号与实际硬件设备物理通道进行一対一映射或者根据汽车电子信号的电气特性分析汽车电子电器系统30中各个子系统资源需求以采取相应的信号触发策略。本领域的技术人员可以理解的是，上文所述的Matlab模型以及测试用例可以存储在控制器模块11中或者可以通过与控制器模块11连接的上位机20传送到控制器模块 11中。在进行测试时，控制器模块11将相应的Matlab模型分别加载到激励信号发生模块 12和反馈信号采集模块13中供激励信号发生模块12和反馈信号采集模块13产生和接收信号。此外，还可以为测试用例编写相关的自动化测试脚本，从而可以在控制器模块11中运行该自动化测试脚本进行自动化测试，产生/接收各种测试用例所需要的信号。自动化测试脚本可以使用Automation Desk软件进行模块化编写，以使得脚本具有可复用性。本发明的自动化集成测试系统10中的模块实现可以采用硬件和软件相结合的方式。控制器模块11、激励信号发生模块12、反馈信号采集模块13可以采用商业板卡作为硬件，例如，控制器模块11可以采用dSPACE的板卡dsl006。但是商业板卡或者普通的板卡的电气特性不能完全满足汽车电子电器信号的电气特性，因此本发明在自动化集成测试系统 10中増加了信号调理模块14和信号调理模块15。下面将结合自动化集成测试系统的激励信号发生模块12和反馈信号采集模块13 描述本发明的信号调理模块。图1中的激励信号发生模块12基于信号激励模型产生测试所需要的各种激励信号，例如各种物理开关的电信号、各种传感器电信号等。但是在某些情况下，作为输出信号的激励信号的特性(如信号幅值等)不能满足汽车电子电器系统30的要求，因此本发明的一个实施例在激励信号发生模块12中増加了信号调理模块14，用于针对汽车信号的电气特性，将输出的信号进行调理后再输出到给汽车电子电器系统30。
反馈信号采集模块13监测汽车电子电器系统30的各种反馈和状态信号。在本发明的一个实施例中，反馈信号采集模块13包括信号调理模块15，信号调理模块15用于将被测系统的各种信号进行线性转换使其能够满足商业板卡或普通板卡的信号采集要求，例如将0-12V的信号线性转换为0-5V的TTL信号。反馈信号采集模块13还可以采用商业板卡对调理后的反馈和状态信号进行精确测量从而产生测试結果。在本发明中，对数字信号的采集可以使用dSPACE的ds4003板卡，模拟信号的采集可以使用dSPACE的ds2003板卡，但是本发明不限于上述两种商业板卡。集成测试的结果可以被传送到控制器模块11中进行处理，例如，可以将测试结果保存在Excel文件中，将运行中的各种错误提示和测试文字性结论保存在相应的PDF文件中。然而，本领域技术人员可以理解的是，对测试结果的处理也可以通过控制器模块11传送到上位机20，在上位机(例如，PC机)中进行处理。优选地，控制器模块11还可以被配置成通过控制激励信号发生模块12和反馈信号采集模块13来实时监测测试任务的进程和系统各类信号。优选地，控制器模块11还可以被配置成在显示装置中产生虚拟界面显示电气信号的信息。本领域技术人员可以理解，可以通过各种计算机实时监控技术和虚拟界面显示技术来实施本发明。下文将结合附图2A-2D进ー步描述根据本发明实施例的自动化集成测试系统的
信号调理模块。图2A是根据本发明实施例的作为模拟信号输入调理模块的信号调理模块15的示意图。本发明的一个实施例在反馈信号采集模块13中采用了模拟信号采集板卡ds2003， 其输入电压范围为+/-5V或者+/-10V。ds2003适用于一般的模拟信号，但是对于具有大于 IOV信号的系统高低电压测试，ds2003无法进行正常測量。因此在反馈信号送入采集板卡之前先经过该模拟信号输入调理模块的处理，该模拟信号输入调理模块将外围的士60V的信号线性变换为士5V的信号，然后ADC通道对变换后的信号进行采集。如图2A所示，反馈的模拟信号经过稳压后送入AD712的第一个运算放大器处理后得到相应的+/-5V的电压信号，该电压信号经过中级RC滤波电路(滤波电路的电容可选)，然后根据该电压信号的频率特性选择相应的电容。AD712的第二个运算放大器用作电压跟随器，将稳定的+/-5V的电压信号送入ds2003。图2B是根据本发明实施例的作为数字信号输出调理模块的信号调理模块14的示意图。在汽车电子电器系统中很多数字信号高电平的幅值为+12V，而商业板卡输出的数字信号为TTL电平，因此这些输出信号不能直接应用于汽车电子电器系统中。在本发明的一个实施例中，利用数字输出调理模块对板卡输出的数字信号进行调理使得输出高电平达到 40V(根据上拉电源的幅值)，并且使得每一通道有上拉和下拉功能。数字输出调理模块可以进一歩被配置成使得电路具有过载保护能力，其中保护电流为50mA。如图所示，电路中的两处跳线帽低电平输出选择跳线和高电平输出选择跳线的设计可以使得电路实现以下功能。表 权利要求
1.一种用于汽车电子电器系统的自动化集成测试系统，该系统包括控制器模块、激励信号发生模块和反馈信号采集模块，其中，所述控制器模块被配置成控制所述激励信号发生模块和所述反馈信号采集模块，所述激励信号发生模块被配置成根据信号激励模型产生输出信号，所述反馈信号采集模块被配置成根据信号反馈逻辑运算模型采集反馈信号，所述激励信号发生模块包括第一信号调理模块用于调理所述输出信号，反馈信号采集模块包括第二信号调理模块用于调理所述反馈信号。
2.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述第二信号调理模块包括模拟信号输入调理模块，用于将所述反馈信号变换为适于所述反馈信号采集模块接收的信号。
3.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述第一信号调理模块包括数字信号输出调理模块，用于将所述输出信号变换为适于所述汽车电子电器系统接收的信号。
4.如权利要求3所述的自动化集成测试系统，其中，所述数字信号输出调理模块进一步被配置成使得电路具有过载保护能力，其中保护电流为50mA。
5.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述第二信号调理模块包括数字信号输入调理模块，用于将所述反馈信号变换为适于所述反馈信号采集模块接收的信号。
6.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述第一信号调理模块和/或第二信号调理模块包括特殊信号处理模块，用于处理大电流信号和/或信号隔离，其中所述大电流信号为所述汽车电子电器系统中电流值大于IA的信号，所述信号隔离是对所述汽车电子电器系统中的电源和控制信号进行隔离。
7.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述特殊信号处理模块为继电器板卡。
8.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述自动化集成测试系统通过信号转接盒连接到所述汽车电子电器系统，其中所述信号转接盒为三通盒。
9.如前述任意一项权利要求所述的自动化集成测试系统，其中，所述自动化集成测试系统和所述汽车电子电器系统通过硬件连接，并且所述硬件连接与所述汽车电子电器系统中的信号连接并联。
10.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述控制器模块进一步被配置成根据硬件资源管理模型对汽车电子电器系统中的硬件资源进行管理。
11.如权利要求10所述的自动化集成测试系统，其中，所述信号激励模型、信号反馈逻辑运算模型和硬件资源管理模型是采用Matlab/Simulink编写的Matlab/Simulink模型。
12.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述控制器模块进一步被配置成基于自动化测试脚本控制所述激励信号发生模块和所述反馈信号采集模块。
13.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述控制器模块进一步被配置成实时监测测试用例的进程和汽车电子电器系统中的电信号。
14.如权利要求1所述的自动化集成测试系统，其中，所述控制器模块进一步被配置成，在显示装置中产生虚拟界面显示汽车电子电器系统中的电信号。
15.一种基于自动化集成测试系统的自动化集成测试方法，该系统包括控制器模块、激励信号发生模块和反馈信号采集模块，所述激励信号发生模块和所述反馈信号采集模块分别包括第一信号调理模块和第二信号调理模块，所述控制器模块控制所述激励信号发生模块和所述反馈信号采集模块，该方法包括以下步骤基于信号激励模型，利用所述激励信号发生模块产生输出信号， 利用所述第一信号调理模块调理所述输出信号， 从汽车电子电器系统接收反馈信号， 利用所述第二信号调理模块调理反馈信号，基于信号反馈逻辑运算模型，利用所述反馈信号采集模块采集反馈信号。
16.如权利要求15所述的自动化集成测试方法，其中，所述第二信号调理模块包括模拟信号输入调理模块，用于将所述反馈信号变换为适于所述反馈信号采集模块接收的信号。
17.如权利要求15所述的自动化集成测试方法，其中，所述第一信号调理模块包括数字信号输出调理模块，用于将所述输出信号变换为适于所述汽车电子电器系统接收的信号。
18.如权利要求15所述的自动化集成测试方法，其中，所述第二信号调理模块包括数字信号输入调理模块，用于将所述反馈信号变换为适于所述反馈信号采集模块接收的信号的步骤。
19.如权利要求15所述的自动化集成测试方法，其中，所述控制器模块根据自动化测试脚本控制所述激励信号发生模块和所述反馈信号采集模块。
全文摘要
本发明提供用于汽车电子电器系统的自动化集成测试系统和方法，根据被测试系统的特性设计测试系统，并且编写相应测试用例的自动化测试脚本，将自动化测试运用到汽车电子电器系统集成测试中来提高系统集成测试效率，减少系统集成测试工程师的工作量，缩短系统集成测试的周期。
文档编号G01R31/00GK102565563SQ201010620358
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者张海涛, 王文建, 翟辉冬, 胡朝峰, 郝飞, 郭军杰 申请人:上海汽车集团股份有限公司