基于CANoe的新能源车显示屏测试

2017-02-27胡艳峰

汽车电器 2017年1期

关键词：控制面板贴片显示屏

胡艳峰

（陕西重型汽车有限公司，陕西西安 710200）

基于CANoe的新能源车显示屏测试

胡艳峰

（陕西重型汽车有限公司，陕西西安 710200）

阐述基于CANoe中Penal Designer制作控制面板进行显示屏测试，给出一种测试思路，可提高显示屏样件的测试效率。

CANoe；Penal Designer；显示屏测试；测试效率

目前，新能源车型仪表基本都采用CAN仪表，因为仪表中不仅要显示传统车要显示的内容，如前照灯、小灯、雾灯等，还需要显示新能源车型特有的显示内容，如电池、电机相关信息。而仪表的硬件接口都是有限的，因此新能源车型特有的显示内容往往是通过CAN总线来显示的。还有一种情况，就是仪表仍然采用传统仪表，对于新能源车型特有的显示内容，整车会配置额外的显示屏进行显示。本文基于新增加的专门用于显示新能源车型特有显示内容的显示屏而进行测试分析。

1 新能源车型仪表显示需求

根据GB／T4094.2—2005标准，电动汽车应该显示的信号装置标志符号如表1所示。

表1 GB／T4094.2—2005标准信号装置标志内容

根据最新的征求意见稿GB／T4094.2—XXXX文件，对电动汽车可以显示的信号装置标志符号分为3类，如表2所示。虽然该征求意见稿目前没有正式发布，但在设计的过程中可以参考使用。

表2 GB／T 4094.2—XXXX标准信号装置标志内容

本文中显示屏的显示内容是根据GB／T4094.2—2005标准、最新的征求意见稿以及整车设计人员根据整车的需要提出的显示需求综合而来的，因此显示内容绝不仅限于这些贴片指示灯符号。该显示屏还包括电池、电机等系统的具体信息，如电池电流、电机转速等。

2 某车型新能源显示屏简介

本文测试基于某车型显示新能源特有内容的显示屏而开展。该显示屏分为主界面和翻页界面。主界面中显示定义的贴片指示灯符号以及车速、挡位等相对重要的信息；翻页界面中显示一些详细信息，如电池系统的具体参数以及各节点的故障信息。翻页界面的显示就像智能手机一样，滑动屏幕即可翻页。翻页界面有返回按钮，用于返回主界面。

3 基于CANoe的测试系统

由显示屏的通信协议可知，显示内容是由整车控制器通过CAN总线，发送给显示屏接收并显示。因此基本设计思路如下。

1）建立CANoe测试配置文件，模拟整车控制器节点及显示屏节点。

2）应用Penal Designer制作控制面板，并关联对应的控件与相应的环境变量。

3）根据要显示的内容以及构建对应的环境变量，进行CAPL编程，达到让信号值来源于环境变量的值。

4）进行仿真测试。

5）将显示屏与搭建的测试控制系统连接，进行样件测试。

由以上可知，本文中的网络架构仅涉及2个节点，节点地址分配如下：整车控制器Vehicle Module System（缩写为VMS），节点地址（Hex）为D0；液晶显示屏Display Screen（缩写为DS），节点地址（Hex）为2B。

3.1 建立CANoe测试配置文件

首先建立CANoe测试配置文件。主要包含3个方面：①建立CANoe测试配置工程CFG文件；②在建立的工程文件中，根据显示屏通信需求，建立DBC文件（DBC文件中要包括信号、报文、节点以及信号对应的环境变量）；③搭建网络架构，模拟整车控制器节点及显示屏节点。该部分内容是网络设计开发工程师都很熟悉的内容，因此过程不再赘述。制作好的数据库如图1所示。

由图1左侧的导航树可看出，该数据库包含了信号、报文、节点以及环境变量，用以满足后面的控制面板的需求。

3.2 应用PenalDesigner制作控制面板

Penal Designer是CANoe中的人机交互界面，用户可以根据需要建立需要的面板文件。CANoe自带的位图符号贴片库中，包含了常用的汽车仪表显示符号贴片，如转向灯符号、前后雾灯符号、机油压力指示灯符号等，但对于新能源车型特有的符号却没有涉及。因此，首先需要制作新能源车型特有的位图符号贴片库。

图1 数据库

那么位图符号贴片库怎么制作呢？可以参考CANoe软件自带的Help文件中Assigning and Creating Bitmaps一节。简要阐述其基本思想：一个有n个状态开关的位图文件需要n+1个长方形的部分位图文件组成，并且这n+1个位图文件要有同样的长和宽，并且紧挨着呈水平排列。这n个开关值位于水平排列位图的右边的n个状态。如2个状态的开关示例为。

本文应用Window自带的画图软件来制作位图符号贴片库。制作的部分位图符号贴片库见图2a。

图2 部分位图符号贴片库

需要注意的是，由于显示屏背景色是黑色，图2a中第1个状态（即每个小贴片图符中间位置）也是黑色。通常情况下，控制面板上图符位置的显示将是黑的，这样就不容易区分每个图符的位置。更麻烦的是，在应用环境变量改变信号值时，由于黑乎乎的一片将无法准确地改变图符的值。因此，需要做一些变通，即通常情况下要将控制面板上位图符号贴片点亮。更改后的位图符号贴片库见图2b。

关联环境变量有2种方式。①通过Penal Designer界面左侧的Symbol Explorer下选择环境变量标签，用鼠标拖拽的方式将环境变量拖到对应的位图符号贴片；②选定某个位图符号贴片，然后通过Properties栏下Symbol项选择为其要关联的环境变量。在熟悉的情况下，方式①更简洁。这里需要注意的是，测量类型的信号，如电压、电流等，环境变量设置过程中，要对照通信协议上信号的属性信息，设置好信号的数据范围等参数。通过以上的过程，控制面板就制作好了。

3.3 CAPL编程

CAPL（CAN Access Programming Language），类C语言，可用于仿真单个节点和整个网络、外部环境及测试。它是一种面向事件的编程语言，事件可以是总线事件、键盘事件或者时间事件。在建立好的网络架构中，双击整车控制器节点，就可以打开整车控制器节点的CAPL Browser编程界面。本文中要通过改变环境变量的值来改变发送信号的值，因此CAPL编程主要是对发送信号赋值环境变量的值的操作。对于环境变量的操作，有以下两方面：①环境变量函数；②环境变量事件，具体如下。

环境变量函数：

环境变量事件：

本文主要用到环境变量函数getValue（）。CAPL程序中，要按照通信协议或数据库定义好相应的计时器及报文信息，编译好的程序实例见图3。

图3 CAPL程序示意图

3.4 系统仿真

建立有整车控制器、显示屏的2个节点的网络架构，运行CANoe软件，通过点击鼠标左键改变环境变量的值，观察Trace窗口上数值的变化。控制面板见图4。符号贴片图标点亮即表示出现该图标对应的情况。自定义故障中，红色灯表示出现故障，绿色灯表示无故障出现。点击“电池参数及故障码信息”按钮，弹出一个新窗口（图5），该窗口中即可观察电池详细信息及各节点的故障码信息。观察Trace窗口，查看由于控制面板环境变量值改变时Trace窗口信号值的跟随变化情况，见图6。

图4 控制面板

图5 电池信息及故障码信息

图6 Trace窗口数值跟随控制面板值改变

需要注意的是，系统仿真时，我们使用的是如图2a所示的位图符号贴片库，这样方便在控制面板中就看出是否点亮了某个符号贴片，方便与Trace窗口中数值改变进行对比。

3.5 测试系统搭建

搭建好的测试系统见图7。由图7可看出，该系统主要由直流电源、待测显示屏、电脑（配有CANoe软件）以及CANoe硬件组成，其中直流电源为显示屏提供需要的24 V供电。测试系统搭建好后，接通电源，屏蔽CANoe软件网络架构中的显示屏节点后，运行CANoe软件，通过鼠标左键点击控制面板上的环境变量按钮，观察显示屏上的结果，看其是否满足显示规范的要求。

图7 测试系统实物图

搭建的测试系统中，使用如图2b的位图符号贴片库。这样，在控制面板中没有任何操作而信号装置符号贴片点亮的状态，实际代表的却是没有发生。相反，控制面板中符号贴片没点亮的情况下，实际代表的却是显示屏中发生了相应的点亮情况。这样做虽然和逻辑有些不符合，但对不太熟悉的测试人员来说，在对控制面板操作时却比较直观。

经过测试，应用制作的控制面板可以快速、方便地对显示屏进行测试，并且测试结果比较理想，显示屏的设计基本满足设计要求，因此这种测试方法是可行的。