一种车载控制器的以太网测试方法及以太网测试系统与流程

专利2022-05-10  1



1.本技术涉及汽车技术领域,更具体地,涉及一种车载控制器的以太网测试方法及以太网测试系统。


背景技术:

2.由于以太网具有大带宽、支持基于服务的架构设计等优点,其在车载通讯领域的应用越来越广泛。但是车载以太网总线为高速通讯总线,易受外界环境影响,在整车通讯过程中,车载控制器容易出现偶发性的以太网通讯丢失问题。
3.现有技术中,通过通信设备持续向以太网车载控制器发送ping请求,通过人工的方式判断控制器是否能够正常发出ping响应报文,来判断以太网的稳定性。但是,通过人工对车载控制器反馈的数据流来判断测试结果,费时费力,并且人工测试结果缺乏足够的判断依据,测试结果的可靠性不足。并且,这样的方式中,无法有效地排查以太网的偶发性通讯异常。


技术实现要素:

4.本技术提供一种车载控制器的以太网测试方法及以太网测试系统,通过查询在以太网通讯中的偶发性异常时刻车载控制器内部的数据有效地定位故障,便于对问题的排查。
5.本技术提供了一种车载控制器的以太网测试方法,包括:
6.获取车载控制器与以太网测试系统之间的以太网连接状态;
7.若车载控制器通过以太网连接到以太网测试系统上,则持续读取车载控制器内部的串行四通道接口寄存器的值以及车载控制器内部的运行环境信息;
8.周期性地仿真ping请求并向车载控制器发送ping请求,并开始计时;
9.在预定响应时间内接收车载控制器对ping请求的响应;
10.若未在预定响应时间内接收到车载控制器对ping请求的响应,则判定车载控制器的以太网发生故障。
11.优选地,若在预定响应时间内接收到车载控制器对ping请求的响应,则判定车载控制器的稳定性测试合格。
12.优选地,若车载控制器的以太网发生故障,则
13.记录预定响应时间的时间信息;
14.查询在预定响应时间车载控制器内部的串行四通道接口寄存器的值以及车载控制器内部的运行环境信息;
15.结合预定响应时间的时间信息、串行四通道接口寄存器的值以及运行环境信息分析故障原因。
16.优选地,获取车载控制器与以太网测试系统之间的以太网连接状态,包括:
17.周期性地获取车载控制器内部的连接状态寄存器的值;
18.若连接状态寄存器的值有效,则车载控制器已经通过以太网连接到以太网测试系统上。
19.优选地,在获取车载控制器与以太网测试系统之间的以太网连接状态之前依据车载控制器的通信模式设置以太网测试系统的通信模式。
20.优选地,在设置车载控制器的通信模式之前选取一种电源电压并提供给车载控制器。
21.本技术还提供了一种车载控制器的以太网测试系统,包括状态采集模块、通讯仿真模块以及测试分析模块;
22.状态采集模块用于获取车载控制器与测试系统之间的以太网连接状态、持续读取车载控制器内部的串行四通道接口寄存器的值以及车载控制器内部的运行环境信息;
23.通讯仿真模块用于周期性地仿真ping请求、向车载控制器发送ping请求并开始计时、在预定响应时间内接收车载控制器对ping请求的响应;
24.测试分析模块用于依据ping请求的响应时间确定车载控制器的以太网是否发生故障。
25.优选地,测试系统还包括电源管理模块,电源管理模块为可编程电源,电源管理模块用于向车载控制器加载多种电源电压。
26.优选地,通讯仿真模块还用于切换车载控制器与测试系统之间的通信模式。
27.优选地,测试系统还包括测试管理模块,测试管理模块用于对电源管理模块、通讯仿真模块以及状态采集模块进行控制。
28.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述,本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
29.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例,并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
30.图1为本技术提供的车载控制器的以太网测试方法的流程图;
31.图2为本技术提供的车载控制器的以太网测试系统的结构图;
32.图3为本技术提供的以太网测试系统的控制时序图;
33.图4为车载控制器的内部结构图。
具体实施方式
34.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
35.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
36.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
37.在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不
是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
38.本技术提供车载控制器的以太网测试方法及以太网测试系统,通过查询在以太网的偶发性通讯异常时刻车载控制器内部的数据有效地定位故障,便于对问题的排查;同时,本技术能够实现不同电源模式下对车载控制器的以太网稳定性的验证。
39.实施例一
40.如图1所示,车载控制器的以太网测试方法包括:
41.s1010:获取车载控制器与以太网测试系统之间的以太网连接状态。
42.具体地,获取车载控制器与以太网测试系统之间的以太网连接状态,包括:
43.s10101:周期性地获取车载控制器内部的连接状态寄存器的值。
44.s10102:若连接状态寄存器的值有效(例如,值为1时代表允许访问,状态寄存器的值有效),则车载控制器已经通过以太网连接到以太网测试系统上。
45.s1020:若车载控制器通过以太网连接到以太网测试系统上,则持续读取车载控制器内部的串行四通道接口(sqi)寄存器的值以及车载控制器内部的运行环境信息。其中,sqi寄存器的值用于表征以太网的通讯质量。
46.s1030:周期性地仿真ping请求并向车载控制器发送ping请求,并开始计时。
47.需要说明的是,在车载控制器完成上电初始化后,步骤s1020和s1030可以同时进行。
48.s1040:在预定响应时间内接收车载控制器对ping请求的响应。
49.s1050:判断是否在预定响应时间内接收到车载控制器对ping请求的响应。若是,则执行s1060。否则,执行s1070。
50.s1060:判定车载控制器的稳定性测试合格,并返回步骤s1030。
51.s1070:判定车载控制器的以太网发生故障。
52.若车载控制器的以太网发生故障,则执行步骤s1080

s1100。
53.s1080:记录预定响应时间的时间信息。
54.作为一个实施例,预定响应时间的时间信息包括以ping请求发出的时刻为起点,与起点的时间间隔为预定响应时间的时刻的绝对时间和其相对于仿真开始的时刻的相对时间。
55.s1090:查询在预定响应时间车载控制器内部的串行四通道接口(sqi)寄存器的值以及车载控制器内部的运行环境信息。
56.s1100:结合预定响应时间的时间信息、串行四通道接口(sqi)寄存器的值以及运行环境信息分析故障原因。
57.具体地,如图4所示,车载控制器内设有片上系统soc(作为通讯模组)和以太网物理层芯片(phy),二者通过片间通讯线信号连接。车载控制器与以太网测试系统之间通过以太网通讯线缆进行通信。
58.由此,根据车载控制器的架构,故障类型分为外部故障和内部故障。
59.外部故障为车载控制器与以太网测试系统之间连接的线缆故障,包括线缆近端开路、远端开路、近端短路、远端短路等,其中近端和远端为相对车载控制器的故障点的位置。以太网测试系统通过读取车载控制器的sqi寄存器状态来获取故障信息。
60.内部故障包含以太网phy芯片异常、模组异常复位、片间通讯异常。
61.作为举例,下表给出了在预定响应时间的串行四通道接口(sqi)寄存器的值以及运行环境信息与故障原因的对应关系,其中,寄存器a用于设置对寄存器的访问权限,寄存器b为sqi寄存器,寄存器c和d为记录车载控制器内部的运行环境信息的寄存器。
[0062][0063][0064]
步骤s1090中,查询在预定响应时间车载控制器内部的串行四通道接口(sqi)寄存器的值或车载控制器内部的运行环境信息,包括如下步骤:
[0065]
s10901:设置允许访问目标寄存器。
[0066]
s10902:获取目标寄存器的值。
[0067]
s10903:禁止目标寄存器的访问控制。
[0068]
以访问寄存器b为例,首先设置寄存器a的“访问控制”字段的值为1,然后读取“sqi寄存器值”(十进制值范围为0

7),读取完sqi寄存器值后设置寄存器a的“访问控制”字段的值为0。
[0069]
当sqi寄存器的返回值大于等于设定阈值(例如3),代表当前以太网通讯质量好;当sqi寄存器返回值小于设定阈值,代表通讯质量差,以太网通讯存在潜在丢包的风险。
[0070]
优选地,在获取车载控制器与以太网测试系统之间的以太网连接状态之前依据车载控制器的通信模式设置以太网测试系统的主从通信模式。
[0071]
若车载控制器为主通信模式,则以太网测试系统为从通信模式;若车载控制器是
从通信模式,则以太网测试系统是主通信模式。
[0072]
由此,以太网测试系统可灵活配置通信模式,从而适应不同的车载控制器的测试需求。
[0073]
在上述优选实施例的基础上,优选地,在设置车载控制器的通信模式之前选取一种电源电压并提供给车载控制器。由此,本技术能够实现不同电源模式下对车载控制器的以太网稳定性的验证。
[0074]
实施例二
[0075]
本技术还提供了一种与上述以太网测试方法匹配的车载控制器的以太网测试系统。如图2所示,车载控制器的以太网测试系统包括状态采集模块210、通讯仿真模块220以及测试分析模块230。
[0076]
状态采集模块210用于获取车载控制器与测试系统之间的以太网连接状态、持续读取车载控制器内部的串行四通道接口(sqi)寄存器的值以及车载控制器内部的运行环境信息。
[0077]
作为一个实施例,状态采集模块210采用串口或can通讯等方式获取包括车载控制器与测试系统之间的以太网连接状态、持续读取车载控制器内部的串行四通道接口(sqi)寄存器的值以及车载控制器内部的运行环境信息的车载控制器内部状态数据。
[0078]
通讯仿真模块220用于周期性地仿真ping请求、向车载控制器发送ping请求并开始计时、在预定响应时间内接收车载控制器对ping请求的响应。
[0079]
作为一个实施例,通讯仿真模块220以1000ms周期仿真以太网ping请求报文,并开启10ms定时器。若在10ms内收到车载控制器发出的ping响应报文,则以太网的稳定性合格,测试通过。如果在10ms内未收到车载控制器发出的ping响应报文,则说明车载控制器的以太网发生故障,记录该时刻的绝对时间(年月日时分秒)和相对于开始仿真的时间的相对时间。
[0080]
优选地,通讯仿真模块220支持以软件设置的方式,切换车载控制器与以太网测试系统之间的通信模式。当车载控制器的以太网为主通信模式时,以太网测试系统需要设置为从通信模式;当车载控制器为从通信模式时,以太网测试系统需要设置为主通信模式。
[0081]
测试分析模块230用于依据ping请求的响应时间确定车载控制器的以太网是否发生故障。进一步地,测试分析模块230还基于通讯仿真模块220上报的故障时刻点,查询状态采集模块210反馈的sqi值和运行环境信息,并进行数据分析,定位故障原因。
[0082]
优选地,测试系统还包括电源管理模块240,电源管理模块240为可编程电源,电源管理模块用于向车载控制器加载多种电源电压。作为一个实施例,电源管理模块240可以加载不同的波形,实现5

26v电源电压的仿真。作为一个实例,电源管理模块240输出kl30、kl15电源给车载控制器供电,输出gnd给车载控制器接地。
[0083]
优选地,测试系统还包括测试管理模块250,测试管理模块250用于设计测试序列及测试策略,对电源管理模块240、通讯仿真模块220以及状态采集模块210进行控制。
[0084]
作为一个实施例,测试管理模块250用于设定电源管理模块240的启动策略,包括电源off持续时间t1,电源on持续时间t2、ping请求间隔时间t5、预定响应时间t6,如图3所示。
[0085]
作为一个实例,t1=120ms,t2=900ms。
[0086]
作为一个实施例,测试管理模块250在控制电源管理模块240的电源上电后,控制状态采集模块210工作,周期轮询车载控制器内部的连接状态寄存器、sqi寄存器的状态以及其他寄存器的状态,并记录车载控制器的上电初始化时间t3,以及报文结束与断电的时间间隔t4。
[0087]
作为一个实施例,测试管理模块250在检测到车载控制器的以太网连接后,控制通讯仿真模块220开始工作。
[0088]
虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本技术的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。
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