基于CANoe 和Panel Designer 的组合仪表
(
IC )功能测试
张中君
(上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州
545007)
摘要：主机厂组合仪表开发过程中，组合仪表的开发往往是开发完成后，装配在实车上才能进行全功能测试，导致测试时间较短，出现问题后更改周期较长。本文讲述一种基于Vector 总线开发工具CANoe 进行组合仪表功能测试方法，利用该方法能够在组合仪表开发到一某阶段，利用CANoe 搭建测试环境,PanelDesigner 插件设计测试界面，对仪表进行全功能测试，提高仪表测试效率，缩减开发周期和成本。
关键词：组合仪表;CANoe ;PanelDesigner ；测试效率中图分类号:U463.7文献标志码:B 文章编号:1003-8639(2019)12-0063-06
The Function Test of Instrument Cluster (IC )Based on CANoe and Panel Designer
ZHANG Zhong-jun
(SAIC-GM-Wuling Automobile Co.,Ltd.,Liuzhou 545007,China )
Abstract:In OEM IC development process ,IC is usually assembled on real cart to a fully functional test after development is completed ,lead to a short testing time ,and a longer cycle of solving problems.This paper demonstrates a method that based on the Vector bus development tool CANoe Instrument Cluster function test ,using this method can test fully function of IC at a certain stage of the development ,using test environment built with CANoe ,and control design testing interface based on PanelDesigner ,which can improve test efficiency and reduce development cycle and cost.
Key words:IC ;CANoe ;Panel Designer ;test efficiency 收稿日期:2019-05-13
式，这一方式最大优点是成本低廉。
随着汽车行业发展，汽车不仅仅为代步工具，人们对汽车配置要求越来越高，导致汽车电气化配置越来越丰富，对仪表的显示需求增多，传统仪表已经无法满足功能需求。CAN 通信方式的仪表应运而生，IC 功能的增加，势必带来开发周期及成本的上升，更重要的是开发过程中功能的测试验证，本文基于总线开发工具CANoe 建立仪表功能测试环境，利用CANoe 自带的PanelDesigner 插件开发测试界面，能够对开发中的仪表车进行阶段性功能测试验证，这样的测试环境方便简单，甚至在办公桌上就可以完成测试，提高测试效率。
1仪表功能测试需求
1.1仪表功能显示定义
以某一款车型仪表功能需求说明为例，该仪表功能显示见表1，分别定义了仪表显示功能大项、子功能项、该功能项需求的源系统信息以及报文ID 和名称。1.2CAN 总线信号定义
CAN 总线报文消息(Message )，报文消息必须定义报文ID 、长度、周期、具体信号、信号长度及信号起始位等。以
胎压监测(TPMS )模块发送的报文为例，总线信号定义说明见表2。
2CANoe 测试环境搭建
2.1CAN 总线数据库DBC 文件编制
根据整车网络架构和CAN 通信信号详细定义，利用CA -Noe 中的CANdb++Editor 进行数据库文件编制，CAN DBC 文件中详细定义CAN 总线报文的长度、ID 、发送周期、信号长度、起始位和信号值等信息。DBC 文件的作用：一方面是关联Panel Designer 测试面板中的操作控件，用以改变仿真测试时CAN 信号的值；另一方面是仿真测试过程中，能够通过CANoe 的Trace 窗口对信号进行解析，方便直观地查看信号值的改变，进一步观察仪表的功能表现。
由网络架构得知IC 位于娱乐信息网段上，该网段共有7个网络节点，即TPMS 、PEPS 、360、AC 、RRS 、TICE 、IC ，其中IC 需要连接实物零件进行测试，因此CAN DBC 数据库文件不需要定义IC 节点发送的CAN 报文，编辑好的CAN DBC 数据库文件见图1。2.2仿真测试网络
由整车网络架构得知，整车网络共分为5个网段，即动力信息PCAN 、车身信息BCAN 、底盘信息CCAN 、远程网段TCAN 和娱乐信息ICAN 。IC 位于娱乐信息网段，因此在利用CANoe 软件建立网络测试环境时，只需建立娱乐信息网段即可，IC 需要其他网段的信息都通过网关转发到ICAN 上。
表1IC功能显示
IC网络节点位于信息段(ICAN)上，该网络还包含了胎压模块(TPMS)、空调控制模块(AC)、多媒体车机(TICE)、网关控制器(ICAN)、360全景(360DV)、倒车雷达系统(RRS)。将CANoe默认的CAN网络更名为CAN_IC测试网络，便于区分，在CAN_IC网络的Nodes节点管理下，新建立6个网络节点，分别为ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5和ECU6，这6个仿真节点将是待测IC所在娱乐信息网段的TPMS、AC、360、RRS、GWICAN、TICE节点。6个网络节点参数皆为默认，还未与任何数据关联，无法进行实际的仿真测试。
2.3仿真测试节点与DBC数据
库关联
在CAN_IC网络的Databases下导入DBC数据文件，将以上新建的6个网络仿真测试节点分别与DBC数据库中定义节点关联，通过右键点击仿真节点进行Configuration设置，将
Network node项选择为DBC文件中对应的节点，这样仿真节点所收发报文信号就与DBC中的节点关联。图2为已经关联好的测试网络拓扑。
2.4PanelDesigner制作测试界面
CANoe软件自带的Panel Designer插件，提供大量可以与Signal信号关联的控件，如Button、Check Box、LCD Con-trol、Track Bar、Radio Button、Input/Output Box等，控件与DBC中的Signa或者Environment Variable信号关联后，可以改变相关控件状态进行仿真信号值的更改，进而观察仪表功能的表现，进而评判仪表功能是否符合设计需求。Panel Designer中控件与DBC数据中的信号关联方式常用的有以下两种：①Singal：即控件与DBC中的某一条Message中的具体信号关联，通过更改控件状态
或输入具体值，来改变仿真时信号的值，本文中控件与信号关联都为Singal关联。②Environment Variable：即控件与DBC 信号的环境变量进行关联，通过更改控件状态，对信号对应的环境变量进行，环境变量再将值赋给相应的信号，已达到改变信号的值。此种关联方式在CAPL编程模式常被使用。
本文中建立的测试界面包括一个主控面板和多个分面板，主控面板通过多个Panel Control Button按钮打开其他分面板，主控面板见图3。包括如下内容。
表2总线信号详细定义
图3测试主控面板
图1DBC 数据库文件
图2测试网络拓扑
1)PEPS 测试PEPS 系统所有提示项测试，包括未发现钥匙，踩制动起动，请挂P /N 挡起动发动机，起动开关故障，遥控钥匙电量低等测试。
2)TPMS 测试胎压系统障报警，轮胎压力值实时显示，高低压报警及轮胎温度显示等测试。
3)指示表包括燃油表、转速表、水温表、车速表等
测试。
4)指示灯包括转向指示灯、远光灯、近光灯、前雾灯、后雾灯、危险报警灯等测试，发动机、安全气囊、变速器等相关工作、故障指示灯测试。
5)EPB /AVH 包括两大系统的正常工作指示灯，故障报警指示灯等内容测试。
6)安全带包括前、后排安全带未系提示，指示灯与声音效果测试，以及行车过中安全带与车速、门开等信号关联策略的逻辑测试。
7)门开指示包括车门状态、前舱盖、尾门状态指示，以及相关的逻辑策略功能测试。
8)变速器挡位提示包括变速器升降挡提示，变速器挡位显示相关内容测试。
9)ADAS 包括ADAS 时距设置显示，系统工作状态和故障等内容测试。
10)ACC 模式包括ACC 模式选择，模式内容显示，系统状态相关功能测试。
2.5测试系统连接
测试系统包括测试PC
、CANoe 、组合仪表、线束若干、12V 供电电源(220V 转12V )、OBD 头等，测试系统连接原理图和实物见图5。
3系统功能测试
测试系统连接完毕后，需要对测试系统进行调试。调试分为两部分：一部分是仿真网络调试，即首先给IC 通电，IC 会进行自检状态，会发出大概3s 的鸣叫，自检完成后，由于总线报文丢失，IC 所有故障灯亮起。此时打开CANoe 软件，运行总线仿真网络，CANoe 会将ICAN 上除了IC 发送报文，其余所有报文都发送至总线上，IC 故障灯熄灭，回到正常工作状态，仿真网络调试OK ；另一部分为测试面板调试，可以随意点击几个指示灯控制控件，观察仪表指示灯状态，指示灯能够按照控件值的更改而亮灭，则测试面板没问题。两部
分调试完毕后，进行所有功能测试。
组合仪表的功能项较多，本文以胎压系统部分内容测试作为演示，打开主控面板中的TPMS Panel 控制
子面板，进行相关控件输入的设置：胎压系统故障信号：设定系统正常；左前轮压力：正常，压力值为2.84bar ；温度设置30摄氏度；右前轮压力：正常，压力值为2.0bar ；左后轮压力：正常，压力值为3.5bar ；右后轮压力：压力信息丢失。以上信号通过控制面板设定后，观察CANoe 的Trace 窗口信号变化和仪表功能显示，实际测试结果见图6。
可以看到，CANoe 仿真报文Trace 窗口显示值和控制面板设置的值相等，而实测组合仪表的胎压显示和报警提示测试符合设计需求，测试结果见表3。
除了IC 以上功能的测试，对于仪表新增的功能，该方法也可以很方便快捷的进行测试，只需向CANDBC 文件中增加所需报文Message 及具体信号Signal ，重新导入CAN_IC 网路的database 中，再添加相关控件并关联新增信号，即可进行功能测试，还可以进行相关的逻辑设定，进行仪表逻辑功能的验证。
4结束语
本文通过总线开发工具CANoe 、DBC 数据库文件和Panel Designer ，提出一种简单有效的仪表功能测试方法，测试设备较少，系统连接简易，操作简便。可用于仪表开发过程中的功能测试和验证，该方法测试用时少，测试结果直观，有利于缩短仪表开发周期和测试成本，也可用于故障件的问题排查，对仪表开发工程人员具有一定的帮助。
图5系统测试连接图
图4测试面板
11)ACC 目标模式包括ACC 目标1、目标2、目标3、目标4、目标5、目标6的相关功能测试。
12)整车电源挡位用于改变整车在总线上的电源挡位上汽通用五菱汽车股份有限公司
信息。
将主控面板中的TPMS 、EPB /AVH 、变速器挡位、指示表和ACC 目标显示分面板打开，如图4所示。
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