汽车整车CAN网络周期一致性的测试方法及系统与流程

汽车整车can网络周期一致性的测试方法及系统
技术领域
1.本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车整车can网络周期一致性的测试方法及系统。


背景技术：

2.随着汽车工业的飞速发展和人们生活条件的不断改善，汽车已经成为人们出行不可或缺的交通工具之一。而随着汽车四化的快速发展，汽车的功能日益增多，汽车can网络总线的模块也越来越多，模块功能交互的信号也随之增加，这也给汽车总线的负载带来巨大挑战，为了满足整车功能的需求，对总线网络的通信要求十分严格。
3.can网络总线的负载率过高容易导致发送的报文丢帧、延迟等问题的产生，在整车开发阶段，对网络的通信测试很有必要，同时，监控整车can网络报文实际发送周期和设计周期是否一致是整车网络通信测试重要环节。而现有技术缺乏有效的方法对整车can网络报文实际发送周期和设计周期是否一致进行检测，容易导致开发过程中的总线不稳定或是设计不合理的情况发生。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的一个目的在于提出一种汽车整车can网络周期一致性的测试方法，以对整车can网络报文实际发送周期和设计周期是否一致进行检测。
5.一种汽车整车can网络周期一致性的测试方法，所述方法包括：
6.基于capl语言建立测试工程，并将canoe设备连接到整车obd端，运行测试工程；
7.提取dbc上的周期性报文和设计周期，监控实际的报文id以及对应的周期，并定义周期发送的合格范围，逐个判断是否存在周期异常的情况；
8.如果出现异常的周期报文，则生成报告并记录保存数据。
9.根据本发明提供的汽车整车can网络周期一致性的测试方法，能够快速有效地监控网络报文发送周期，并自动生成测试报告，识别开发阶段的网络实时性问题，对整车can网络报文实际发送周期和设计周期是否一致进行检测，本发明可监控因负载率过高导致实际报文周期与设计周期存在延迟的情况，实现自动监控报文并实时跟踪报文周期，以解决因网络负载过高导致的总线不稳定、或设计不合理导致的总线异常等问题。
10.另外，根据本发明上述的汽车整车can网络周期一致性的测试方法，还可以具有如下附加的技术特征：
11.进一步地，所述方法还包括：
12.同时监控两个网段的周期性报文；
13.将两个网段的报文周期进行对比，以判断是源网段发送的周期不符合要求，还是目标网段的周期不符合设计要求；
14.如果源网段实际发送周期没有问题，而目标网段实际发送周期异常，则判定目标网段路由的周期报文存在异常情况；
15.如果源网段和目标网段的周期都存在异常情况，则判定源报文发送周期和设计周期不一致。
16.进一步地，提取dbc上的周期性报文和设计周期，监控实际的报文id以及对应的周期，并定义周期发送的合格范围，逐个判断是否存在周期异常的情况的步骤具体包括：
17.提取dbc文件中的周期性报文id和对应的周期值，并随机抽取到一个报文，将0x作为起始点，查看下一个该报文出现的时间差作为周期；
18.监控一个报文id，判断该报文是否出现过；
19.如果该报文出现过，则从出现的这一时刻开始计时，并判断两个周期内是否出现；
20.如果两个周期内出现过，则获取该报文实际采集的周期，并判断该周期是否大于等于预设周期值；
21.若该周期大于等于预设周期值，则选择第一周期判断规则判断周期的可靠性，所述第一周期判断规则是：若实际周期在设计周期的20％偏差范围内，则表示实际周期发送正常，若实际周期超出设计周期的20％偏差范围，则表示发送周期异常，错误计数器累加；
22.统计预设个数的周期内发送的报文周期情况，并判断上述操作是否达到预设次数，所述预设个数和所述预设次数的数值相等；
23.如果达到预设次数，跳出停止统计；
24.重复上述步骤，将所有的报文id依次监控，将网段上所有的周期报文监控一轮，并自动打印测试报告。
25.进一步地，判断两个周期内是否出现的步骤之后，所述方法还包括：
26.如果两个周期内未出现过，则判定该报文存在周期跳跃的情况。
27.进一步地，判断该周期是否大于等于预设周期值的步骤之后，所述方法还包括：
28.若该周期小于预设周期值，则选择第二周期判断规则判断周期的可靠性，所述第二周期判断规则是：若实际周期在设计周期的10％偏差范围内，则表示实际周期发送正常，若实际周期超出设计周期的10％偏差范围，则表示发送周期异常，错误计数器累加。
29.本发明的另一个目的在于提出一种汽车整车can网络周期一致性的测试系统，以对整车can网络报文实际发送周期和设计周期是否一致进行检测。
30.一种汽车整车can网络周期一致性的测试系统，所述系统包括：
31.建立运行模块，用于基于capl语言建立测试工程，并将canoe设备连接到整车obd端，运行测试工程；
32.提取判断模块，用于提取dbc上的周期性报文和设计周期，监控实际的报文id以及对应的周期，并定义周期发送的合格范围，逐个判断是否存在周期异常的情况；
33.生成记录模块，用于如果出现异常的周期报文，则生成报告并记录保存数据。
34.根据本发明提供的汽车整车can网络周期一致性的测试系统，能够快速有效地监控网络报文发送周期，并自动生成测试报告，识别开发阶段的网络实时性问题，对整车can网络报文实际发送周期和设计周期是否一致进行检测，本发明可监控因负载率过高导致实际报文周期与设计周期存在延迟的情况，实现自动监控报文并实时跟踪报文周期，以解决因网络负载过高导致的总线不稳定、或设计不合理导致的总线异常等问题。
35.另外，根据本发明上述的汽车整车can网络周期一致性的测试系统，还可以具有如下附加的技术特征：
36.进一步地，所述系统还包括：
37.监控模块，用于同时监控两个网段的周期性报文；
38.对比模块，用于将两个网段的报文周期进行对比，以判断是源网段发送的周期不符合要求，还是目标网段的周期不符合设计要求；
39.第一判定模块，用于如果源网段实际发送周期没有问题，而目标网段实际发送周期异常，则判定目标网段路由的周期报文存在异常情况；
40.第二判定模块，用于如果源网段和目标网段的周期都存在异常情况，则判定源报文发送周期和设计周期不一致。
41.进一步地，所述提取判断模块具体用于：
42.提取dbc文件中的周期性报文id和对应的周期值，并随机抽取到一个报文，将0x作为起始点，查看下一个该报文出现的时间差作为周期；
43.监控一个报文id，判断该报文是否出现过；
44.如果该报文出现过，则从出现的这一时刻开始计时，并判断两个周期内是否出现；
45.如果两个周期内出现过，则获取该报文实际采集的周期，并判断该周期是否大于等于预设周期值；
46.若该周期大于等于预设周期值，则选择第一周期判断规则判断周期的可靠性，所述第一周期判断规则是：若实际周期在设计周期的20％偏差范围内，则表示实际周期发送正常，若实际周期超出设计周期的20％偏差范围，则表示发送周期异常，错误计数器累加；
47.统计预设个数的周期内发送的报文周期情况，并判断上述操作是否达到预设次数，所述预设个数和所述预设次数的数值相等；
48.如果达到预设次数，跳出停止统计；
49.重复上述步骤，将所有的报文id依次监控，将网段上所有的周期报文监控一轮，并自动打印测试报告。
50.进一步地，所述提取判断模块还用于：
51.如果两个周期内未出现过，则判定该报文存在周期跳跃的情况。
52.进一步地，所述提取判断模块还用于：
53.若该周期小于预设周期值，则选择第二周期判断规则判断周期的可靠性，所述第二周期判断规则是：若实际周期在设计周期的10％偏差范围内，则表示实际周期发送正常，若实际周期超出设计周期的10％偏差范围，则表示发送周期异常，错误计数器累加。
附图说明
54.本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
55.图1是根据本发明一实施例的汽车整车can网络周期一致性的测试方法的流程图；
56.图2是图1中步骤s102的详细流程图；
57.图3是根据本发明另一实施例的汽车整车can网络周期一致性的测试方法的流程图；
58.图4是根据本发明一实施例的汽车整车can网络周期一致性的测试系统的结构框图。
具体实施方式
59.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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.请参阅图1，本发明一实施例提出的汽车整车can网络周期一致性的测试方法，包括步骤s101～s103：
61.s101，基于capl语言建立测试工程，并将canoe设备连接到整车obd端，运行测试工程；
62.s102，提取dbc上的周期性报文和设计周期，监控实际的报文id以及对应的周期，并定义周期发送的合格范围，逐个判断是否存在周期异常的情况；
63.s103，如果出现异常的周期报文，则生成报告并记录保存数据。
64.其中，请结合图2，步骤s102具体包括：
65.提取dbc文件中的周期性报文id和对应的周期值，并随机抽取到一个报文，将0x作为起始点，查看下一个该报文出现的时间差作为周期；
66.监控一个报文id，判断该报文是否出现过；
67.如果该报文出现过，则从出现的这一时刻开始计时，并判断两个周期内是否出现。如果该报文没有出现过，表明该报文总线上未发送。
68.如果两个周期内出现过，则获取该报文实际采集的周期，并判断该周期是否大于等于预设周期值；
69.若该周期大于等于预设周期值(预设周期值例如是20ms)，则选择第一周期判断规则判断周期的可靠性，所述第一周期判断规则是：若实际周期在设计周期的20％偏差范围内(即设计周期的80％～120％)，则表示实际周期发送正常，若实际周期超出设计周期的20％偏差范围，则表示发送周期异常，错误计数器累加；
70.统计预设个数的周期(例如统计50个周期)内发送的报文周期情况，并判断上述操作是否达到预设次数(预设次数例如为50次)，所述预设个数和所述预设次数的数值相等；
71.如果达到预设次数，跳出停止统计；
72.重复上述步骤，将所有的报文id依次监控，将网段上所有的周期报文监控一轮，并自动打印测试报告。
73.此外，判断两个周期内是否出现的步骤之后，所述方法还包括：
74.如果两个周期内未出现过，则判定该报文存在周期跳跃的情况。
75.此外，在判断该周期是否大于等于预设周期值的步骤之后，所述方法还包括：
76.若该周期小于预设周期值，则选择第二周期判断规则判断周期的可靠性，所述第二周期判断规则是：若实际周期在设计周期的10％偏差范围内(即设计周期的90％～110％)，则表示实际周期发送正常，若实际周期超出设计周期的10％偏差范围，则表示发送周期异常，错误计数器累加。然后进行执行统计预设个数的周期内发送的报文周期情况的步骤。
77.此外，请参阅图3，作为一个具体示例，所述方法还包括步骤s201～s204：
78.s201，同时监控两个网段的周期性报文；
79.s202，将两个网段的报文周期进行对比，以判断是源网段发送的周期不符合要求，还是目标网段的周期不符合设计要求；
80.s203，如果源网段实际发送周期没有问题，而目标网段实际发送周期异常，则判定目标网段路由的周期报文存在异常情况；
81.s204，如果源网段和目标网段的周期都存在异常情况，则判定源报文发送周期和设计周期不一致。
82.下面以两个应用场景对上述测试方法进行说明：
83.场景1
84.整车网络测试需要测试报文实际的发送周期是否和设计周期一致，需要通过工具监控总线报文，验证软件开发是否符合是否和设计需求。因此需要一种自动测试方法来监控报文发送是否符合设计要求，并自动生成测试报告，利用本发明的方法可快速、简单得到各网段的报文发送周期是否符合设计要求。
85.场景2
86.网络开发设计过程中，由于网段上的报文较多，容易导致总线上的负载率过高，很容易产生丢帧和报文延时的情况。利用本发明的方法来监控实际报文发送周期判断出源网段和目标网段报文发送周期实际情况，可判断出负载率过高情况下是否对总线报文实际发送周期产生影响，根据测试分析结果进行网络负载率优化后以满足达到网络开发需求。
87.综上，根据上述的汽车整车can网络周期一致性的测试方法，能够快速有效地监控网络报文发送周期，并自动生成测试报告，识别开发阶段的网络实时性问题，对整车can网络报文实际发送周期和设计周期是否一致进行检测，本发明可监控因负载率过高导致实际报文周期与设计周期存在延迟的情况，实现自动监控报文并实时跟踪报文周期，以解决因网络负载过高导致的总线不稳定、或设计不合理导致的总线异常等问题。
88.请参阅图4，基于同一发明构思，本发明一实施例提出一种汽车整车can网络周期一致性的测试系统，包括：
89.建立运行模块，用于基于capl语言建立测试工程，并将canoe设备连接到整车obd端，运行测试工程；
90.提取判断模块，用于提取dbc上的周期性报文和设计周期，监控实际的报文id以及对应的周期，并定义周期发送的合格范围，逐个判断是否存在周期异常的情况；
91.生成记录模块，用于如果出现异常的周期报文，则生成报告并记录保存数据。
92.本实施例中，所述系统还包括：
93.监控模块，用于同时监控两个网段的周期性报文；
94.对比模块，用于将两个网段的报文周期进行对比，以判断是源网段发送的周期不符合要求，还是目标网段的周期不符合设计要求；
95.第一判定模块，用于如果源网段实际发送周期没有问题，而目标网段实际发送周期异常，则判定目标网段路由的周期报文存在异常情况；
96.第二判定模块，用于如果源网段和目标网段的周期都存在异常情况，则判定源报文发送周期和设计周期不一致。
97.本实施例中，所述提取判断模块具体用于：
98.提取dbc文件中的周期性报文id和对应的周期值，并随机抽取到一个报文，将0x作
为起始点，查看下一个该报文出现的时间差作为周期；
99.监控一个报文id，判断该报文是否出现过；
100.如果该报文出现过，则从出现的这一时刻开始计时，并判断两个周期内是否出现；
101.如果两个周期内出现过，则获取该报文实际采集的周期，并判断该周期是否大于等于预设周期值；
102.若该周期大于等于预设周期值，则选择第一周期判断规则判断周期的可靠性，所述第一周期判断规则是：若实际周期在设计周期的20％偏差范围内，则表示实际周期发送正常，若实际周期超出设计周期的20％偏差范围，则表示发送周期异常，错误计数器累加；
103.统计预设个数的周期内发送的报文周期情况，并判断上述操作是否达到预设次数，所述预设个数和所述预设次数的数值相等；
104.如果达到预设次数，跳出停止统计；
105.重复上述步骤，将所有的报文id依次监控，将网段上所有的周期报文监控一轮，并自动打印测试报告。
106.本实施例中，所述提取判断模块还用于：
107.如果两个周期内未出现过，则判定该报文存在周期跳跃的情况。
108.本实施例中，所述提取判断模块还用于：
109.若该周期小于预设周期值，则选择第二周期判断规则判断周期的可靠性，所述第二周期判断规则是：若实际周期在设计周期的10％偏差范围内，则表示实际周期发送正常，若实际周期超出设计周期的10％偏差范围，则表示发送周期异常，错误计数器累加。
110.根据本实施例提供的汽车整车can网络周期一致性的测试系统，能够快速有效地监控网络报文发送周期，并自动生成测试报告，识别开发阶段的网络实时性问题，对整车can网络报文实际发送周期和设计周期是否一致进行检测，本发明可监控因负载率过高导致实际报文周期与设计周期存在延迟的情况，实现自动监控报文并实时跟踪报文周期，以解决因网络负载过高导致的总线不稳定、或设计不合理导致的总线异常等问题。
111.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具体用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
112.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
113.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。