基于CAPL程序的汽车仪表功能测试方法

刘德利，谷原野，孙运玺，节忠海

（一汽轿车股份有限公司，吉林 长春 130000）

基于CAPL程序的汽车仪表功能测试方法

刘德利，谷原野，孙运玺，节忠海

（一汽轿车股份有限公司，吉林 长春 130000）

提出一种基于CAPL程序的汽车仪表功能测试方法。通过测试环境建立、自定义CAPL程序、硬件设备连接及软件设置等，介绍了该功能测试方法。最后通过测试实例进一步说明该方法的优势。

功能测试方法；汽车仪表；CAPL程序

随着经济的迅速发展，人们的生活水平不断提高，汽车已成为生活中必不可少的交通工具。仪表作为汽车重要部件之一，其接收的信号和显示的信息也越来越多。现代汽车普遍使用CAN总线技术，该技术能够大量减少硬线连接数量，将需要传输的信号以CAN信号的形式进行传输［1-2］。

CAN总线是1986年由德国博世公司首先提出的一种串行总线通信方式，主要为解决汽车系统中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的。它是一种多主总线形式，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1MB／s［3］。

传统的仪表测试方法，针对汽车仪表特定的功能需求无法验证，如连续丢失10个报文等。为保证汽车仪表的功能性和可靠性得到充分全面的验证，本文介绍一种基于CAPL（CAN Access Programming Language，CAN总线访问编程语言）程序的汽车仪表功能测试方法。

1 测试环境建立

根据设计输入文件，建立dbc文件，然后按照图1所示步骤建立测试环境。该测试环境优点在Panel面板上进行输入参数，通过环境变量关联Node（节点）中的CAPL程序，进而实现对发送报文和信号的控制，最终达到测试的目的［4-6］。

图1 测试环境建立示意图

2 自定义CAPL程序

在图1测试环境建立完成基础上，如果测试过程中有其他需求，可自定义CAPL程序，方便测试。具体步骤为建立环境变量，Panel通过环境变量改变CAPL程序中的参数，从而控制节点发送的报文值，实现测试。

3 硬件设备连接及软件设置

硬件设备有一台可调直流电源、一套CANcaseXL及一台测试笔记本电脑，硬件设备连接如图2所示。可调直流电源设置为12V，给被测仪表供电。笔记本电脑中运行CANoe软件，电脑通过USB接口与CANcaseXL连接，CANcaseXL通过DB9接口与被测仪表的CAN_H和CAN_L相连接［7］。

图2 硬件设备连接示意图

硬件设备连接后，需要进行软件设置，软件设置包括配置CANcaseXL通道、节点的配置、打开CANoe软件的Simulation仿真窗口，根据测试需求编制CAPL程序并与Panel关联。

4 测试实例

为进一步验证本文测试方法的优势，现举实例如下。

某汽车仪表的某项功能需求为：①当PDC（Parking Distance Control，倒车雷达控制单元）信号所在报文PDC_1短时间丢失时（丢失时间<10倍循环周期），PDC声音提示保持丢失前状态。②当PDC信号所在报文PDC_1长时间丢失时（丢失时间≥10倍循环周期），PDC声音提示关闭。此功能需求利用传统的测试方法和文献［8］中测试方法都无法验证，只能借助CAPL程序进行验证。具体步骤如下。

1）在CANdb++Editor中建立环境变量TPMS_1_Vliad，并设置相关参数，如图3所示。

图3 环境变量设置参数

2）编写CAPL程序，程序主要由on start初始化信号、on timer设置循环发送周期两部分组成，为方便管理自定义程序，将所有自定义程序加载到新建节点Valid，具体程序如下。

图4 Panel面板与环境变量关联示意图

3）将MainPanel面板上的编辑框和按键与环境变量关联，以便进行调用CAPL程序，进而达到测试的目的。具体关联关系如图4所示，编辑框与DisableCycle_IC进行关联，PDC_1按键与PDC_1_Valid进行关联。

4）按照图2连接硬件设备，配置软件通道，根据功能需求，编写3个测试用例，分别为丢失9倍、10倍和11倍循环周期。

5）测试执行。运行CANoe软件，在MainPanel中的编辑框内分别填入9、10和11，并观察PDC声音提示。结果表明：①当PDC_1丢失时间为9倍循环周期，PDC声音提示保持丢失前状态；②当PDC丢失时间为10和11倍循环周期，PDC声音提示关闭。

5 结束语

本文提出了基于CAPL程序的汽车仪表功能测试方法，很好地解决了传统测试方法无法验证的特定功能需求，并通过测试实例进一步说明该方法的优势。该方法能够根据不同的功能需求编写CAPL程序，实现仪表功能测试，从而保证汽车仪表的功能性和可靠性。

［1］刘侃，满庆丰．基于MC9S12HY64的电动汽车仪表盘设计［J］．仪表技术与传感器，2014（12）：22-24．

［2］黄娟娟，夏超英，柳同生．基于英飞凌XC2268N的整车控制系统CAN通信设计［J］．仪表技术与传感器，2014（5）：60-62．

［3］肖相春．基于CAN总线技术在汽车中的实际应用［J］．装备制造技术，2011，39（8）：85-87，91．

［4］程跃，康劲松，徐国卿．一种车用CAN总线网络测试系统的研究［J］．电气应用，2008，27（1）：83-86．

［5］叶恒杰，李兰君，樊勇．基于CANoe的汽车仪表系统仿真和故障分析［J］．中国仪器仪表，2012，32（2）：53-55．

［6］王欣，董立．基于CAN总线的车用网络测试技术案例探析［J］．装备制造技术，2010，38（8）：48-49．

［7］陈朝军．汽车仪表的CAN通讯测试系统［J］.汽车电器，2006（4）：57-59．

［8］张立华，吴宏圣．基于CANoe模拟控制单元的仪表功能测试方法设计［J］．计算机与现代化，2013（6）：203-206．

（编辑 心翔）

图7 经过PWM自学习模块等效输出信号

4 总结

本文基于现有的ECU HIL测试系统硬件，通过设计PWM信号自学习模块，扩展了系统功能。通过实践证明，对于给定的PWM信号，本文设计的PWM信号自学习模块能够解析出其频率和占空比，并且根据信号的语义准确输出等效的逻辑结果，满足ECU HIL测试应用需求，是系统性价比相对较高的ECU HIL测试应用解决方案。

参考文献：

［1］高利华，赵志宇.基于LabCar的车身系统硬件在环仿真测试［J］.汽车电器，2015（8）：56-59.

［2］倪计民，李晓锦，石秀勇.基于NI PXI平台的发动机ECU HIL系统上位机程序开发［J］.汽车技术，2014（3）：54-58.

［3］刘卫东，王爱春，燕冬，等.车身控制模块硬件在环测试系统搭建及测试应用［J］.汽车电器，2015（12）：50-53.

［4］戎辉，张明路，张小俊.基于Veristand的硬件在环测试系统设计［J］.科学技术与工程，2016，16（8）：167-170.

［5］王魏，陈杰，刘少飞，等.基于模型的电子节气门控制系统开发［J］.小型内燃机与车辆技术，2015，44（5）：57-62.

（编辑 心翔）

IC Function Test Method Based on CAPL

LIU De-li，GU Yuan-ye，SUN Yun-xi，JIE Zhong-hai

（FAW Co.，Ltd.，Changchun 130000，China）

IC function test method based on CAPL is proposed in this paper.Through establishment of testing environment，customCAPLprogram，hardwareconnectionandsoftwaresettings，thefunctiontestmethodis introduced.Finally，advantages of this method are further demonstrated by several testing examples.

function test method；IC；CAPL

U463.7

A

1003－8639（2017）02－0059－03

2016-06-22

刘德利（1987-），男，吉林长岭人，工程师，硕士，主要工作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；谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程师，硕士，主要工作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；孙运玺（1984-），男，辽宁鞍山人，工程师，硕士，主要工作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；节忠海（1982-），男，黑龙江海伦人，工程师，硕士，主要工作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。