基于CAPL语言的车载网关自动化测试系统设计

谷原野，王邵龙，孙运玺，刘德利

（一汽轿车股份有限公司，吉林 长春 130000）

基于CAPL语言的车载网关自动化测试系统设计

谷原野，王邵龙，孙运玺，刘德利

（一汽轿车股份有限公司，吉林 长春 130000）

提出了一种基于CAPL语言的测试系统，应用于汽车网关的自动化测试验证。介绍该系统硬件和软件设计方案，阐述其测试执行流程和测试效果。

自动化测试系统；CAPL；车载网关

随着车载电子控制的日益增多，单一网络结构难以满足车辆功能和性能要求，故整车网络被分为若干子网络。子网络之间通过网关进行互联，网关作为网络信息交互的中心，其信息路由功能的准确性、及时性非常重要。为保证汽车电气控制单元之间的通信的可靠性和有效性，对网关测试工作要求越来越高。

人工测试已经无法满足复杂的网关路由测试需求，本文提出一种基于CAPL语言的车载网关自动化测试系统（以下简称测试系统），能够实现网关的报文路由（最大值、最小值、随机值、替代值、报文延迟时间）与信号路由（最大值、最小值、随机值、初始值、替代值、周期稳定性）功能的自动化测试，并自动出具测试报告。

图1 测试系统硬件结构示意图

1 测试系统的硬件设计方案

测试系统硬件结构由工控机、CANcaseXL、网关、稳压电源、通断盒构成，如图1所示。其中工控机运行CANoe［1］软件，每个CANcaseXL支持4路CAN通道，具体应用数量根据不同项目网关支持的网络数量进行增加。本文以3路为例进行说明，网关的3个网络接口通过通断盒与CANcaseXL的3个CAN通道相连接，形成网络通信回路。稳压电源为网关供电，工控机通过GPIB可控制电源电压输出。

2 测试系统的软件设计方案

测试系统主要包括测试界面显示、配置文件加载、测试用例生成、测试任务执行、测试过程显示、测试报告生成等功能。测试系统主要基于CANoe软件开发环境开发，由 CAPL［2］模块、Panel模块、DBC模块、配置模块、LOG模块、Report模块、Test模块、IL模块等构成，测试系统软件架构如图2所示。

其中CAPL模块为系统的控制核心，负责参数定义、测试用例的编辑、测试过程调度及测试结果判定；Panel模块负责生成人机交互界面；DBC模块负责导入通信列表；配置模块负责定义网关路由的报文、信号信息，格式为Txt文本，包括序号、报文名称、源总线通道、目标总线通道、信号周期、信号类型、信息ID等信息；LOG模块负责总线信息的记录及后期问题分析；Report模块用于出具XML［3］格式的测试报告；IL模块可便捷模拟信号，能够自动生成相关联的面板。

图2 测试系统软件架构图

3 测试系统测试执行及测试效果

具体测试流程如下：通过CANoe应用程序打开测试面板（图3），加载数据配置文件，在主窗口的菜单中进行测试用例选择，并根据测试需求选择相应的测试用例［4］进而生成测试序列。点击开始测试按钮进行测试，测试程序对测试数据进行处理和分析，得出测试结果并根据设定的模板生成测试报告。测试任务执行流程如图4所示。

图3 测试程序选择面板

结合网关信号路由替代值测试用例执行效果，阐述测试系统执行过程如下。

1）测试系统控制稳压电源为系统上电（模拟点火开关切换到ON挡）。

2）测试用例自动执行PT_CAN网络中报文SAS_1的信号SteeringWAngle（转向盘角度信号，信号值范围为0～1016）。

3）测试用例检测网关路由至Comf_CAN的信号SteeringWAngle值，并分析信号是否与PT_CAN的值相等，如相等执行步骤（4）；如不相等，测试结果为NOK，SteeringWAngle信号路由程序终止。

4）控制稳压电源为系统掉电（模拟点火开关切换到OFF挡）。PT_CAN网络睡眠，信号SteeringWAngle停止发送。

5）测试用例检测网关路由至Comf_CAN的信号SteeringWAngle值，并分析信号是否等于8196，如相等执行测试本条信号路由结果判定为OK；如不相等，测试结果为NOK。

6）测试系统控制稳压电源为系统上电（模拟点火开关切换到ON挡），SteeringWAngle信号路由程序终止。

测试完成之后，系统会自动出具XML格式测试报告，包含测试内容及每一步骤的测试结果及整条测试用例结果。测试报告如图5所示。

图5 测试报告

4 结论

本文阐述了测试系统的硬件和软件设计方案，及其应用于网关路由功能测试的效果，能够快速发现网关产品在开发过程中出现的问题，有效地保证了网关产品的开发品质，同时也保证了整车通信的稳定性和可靠性。

本测试系统的人机界面友好，软件设计通用化，同一车型网关路由信息变更只需更改配置文件即可应用，不从车型网关测试只需更新数据库文件、更新配置文件及更新少量参数即可应用。既缩短了开发周期，又降低了开发成本。

［1］ 神红玉，宋锦刚，宋锦明．基于CANoe和VTSystem的BCM测试系统构建［J］．汽车实用技术，2016（10）：158-160．

［2］ 符丹丹，柳东亮．基于CANoe的整车网络开发和网络测试 ［J］． 汽车实用技术，2015（12）：61-62.

［3］ 胡艳峰，唐健，邹利宁．基于CANoe的汽车CAN总线通信及诊断设计［J］． 汽车电器，2015（6）：11-13．

［4］ 李志涛．基于CANoe数据回放测试的研究与分析［J］．汽车电器，2016（2）：48-51．

（编辑 心 翔）

Gateway Automatic Test System Design Based on CAPL Language

GU Yuan-ye，WANG Shao-long，SUN Yun-xi，LIU De-li
（FAW Car Co.，Ltd.，Changchun 130000，China）

In this paper，a test system based on CAPL language is presented，which is used in automatic test validation for automobile gateway.Comprehensive introduction of the implementation mode of gateway automatic test system is given based on the ha rdware and software design scheme.Further explanation of the advantages is shown by demonstrating the test execution and result.

automatic test system；CAPL；gateway

U463.6

A

1003-8639（2017）09-0053-02

2016-12-26；

2017-01-09

谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程师；王邵龙（1988-），男，吉林通化人，工程师；孙运玺（1984-），男，辽宁鞍山人，工程师；刘德利（1987-），男，吉林长岭人，工程师。主要工作方向为汽车电器单系统功能测试、电气功能测试硬件在环测试系统的设计与应用、整车电气功能测试等。