车载以太网故障注入试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种车载以太网故障注入试验装置，包括：被测端连接器，连接到被测试设备的以太网电缆。测试端连接器，连接到测试设备的以太网电缆。电源连接器，连接到测试电源和地。故障模拟继电器网络，连接在被测端连接器和测试端连接器之间，故障模拟继电器网络还连接到电源连接器，故障模拟继电器网络模拟故障模式。控制器，接收控制指令，依据控制指令控制故障模拟继电器网络中各个继电器打开或闭合，以模拟故障模式。供电端口，连接到故障模拟继电器网络和控制器，供电端口为故障模拟继电器网络和控制器提供工作电源。本发明专利技术还揭示了由上述车载以太网故障注入试验装置执行的车载以太网故障注入试验方法。

【技术实现步骤摘要】
车载以太网故障注入试验装置及试验方法
本专利技术涉及汽车测试
，更具体地说，涉及车载以太网的故障注入试验技术。
技术介绍
车载以太网是新的车载通讯技术。在以前，车内总线技术主要有控制器区域网络(CAN)，局域互联网络(LIN)等。这些总线的共同问题是通讯速率较低，比如CAN总线的速率通常低于1Mbps。随着车内电子电器功能的复制程度越来越高，车内总线的通讯带宽逐渐捉襟见肘。特别是自动驾驶、ADAS、信息娱乐等功能通常需要大数据量的传输。比如泊车环视系统通常配备了多个摄像头用以采集车辆前后左右的多幅画面，这些画面需要通过数据总线传输至中央控制器进行处理拼接，在一些智能化场景中为了达到图像处理的高实时性，图像数据最好是非压缩的，这就对车内数据传输的带宽提出了高要求。再如娱乐系统中需要从娱乐主机传输声音和视频数据到屏幕或者功放，这些数据都需要高带宽。因此，传统的CAN、LIN等总线难以满足这些场景的需求。以太网的速率可以达到100Mbps，甚至1Gbps及以上，其在IT领域的应用已经非常成熟。但是由于车内环境对EMC的严苛要求，IT领域的以太网技术并不能直接用于车内。经过技术改进，车载以太网技术也得到了快速的发展。目前车载以太网采用的是博通公司的BroadR-Reach技术，在单对双绞线上实现了全双工的通讯，并且符合汽车的EMC要求。IEEE已经对这一技术进行了标准化，已形成100Mbps和1Gbps的技术规范。将来越来越多的车型会配备这一技术。与传统总线一样，车载以太网也需要线缆故障的诊断功能。当线缆发生短路，断路等故障时，控制器需要及时地检测并记录故障代码，当故障恢复时控制器需要及时地恢复通讯。在开发阶段，为了测试这一诊断功能，工程师需要模拟故障的发生并分析控制器的故障行为，这样才能确认控制器的设计是否符合要求。由于车载以太网是相对较新的技术，因此当前尚未有集成化的针对车载以太网的自动故障注入设备。目前对车载以太网的故障测试主要是以手动拔插线缆的方式进行。尽管以手动拔插线缆的方式也能够达到故障模拟的目的，但是手动拔插的缺点比较明显：1)不利于自动化测试程序的执行；2)无法精确地控制故障产生及恢复的时间；3)操作不便；4)可模拟的故障模式不够丰富。
技术实现思路
本专利技术提出一种能依据指令注入故障模式以进行车载以太网测试的技术。根据本专利技术的一实施例，提出一种车载以太网故障注入试验装置，包括：被测试端连接器、测试端连接器、电源连接器、故障模拟继电器网络、控制器和供电端口。被测端连接器连接到被测试设备的以太网电缆。测试端连接器连接到测试设备的以太网电缆。电源连接器连接到测试电源和地。故障模拟继电器网络连接在被测端连接器和测试端连接器之间，故障模拟继电器网络还连接到电源连接器，故障模拟继电器网络模拟故障模式。控制器接收控制指令，依据控制指令控制故障模拟继电器网络中各个继电器打开或闭合，以模拟故障模式。供电端口连接到故障模拟继电器网络和控制器，供电端口为故障模拟继电器网络和控制器提供工作电源。在一个实施例中，故障模拟继电器网络包括：正输入端、负输入端、正输出端、负输出端、测试电源端、测试接地端、数个继电器和数个可变电阻，其中每一个继电器的控制端连接到控制器的一个I/O引脚，控制器通过各个I/O引脚控制各个继电器打开或者闭合，数个继电器的打开或闭合的组合使得正输入端、负输入端、正输出端、负输出端、测试电源端、测试接地端以不同的方式被接通，以模拟故障模式。在一个实施例中，故障模拟继电器网络模拟的故障模式包括：单双线开路故障、单双线对地短接故障、单双线对电源短接故障、输入输出正负间短路故障、信号衰减故障。在一个实施例中，测试电源是车载电池、车载电瓶或者外接的稳压供电设备，通过所述电源连接器模拟以太网电缆对电源短路或者对地短路的故障。在一个实施例中，控制器连接到CAN总线，控制器通过CAN总线接收控制指令。在一个实施例中，控制指令是CAN报文，CAN报文中的位与控制器的I/O引脚以及继电器一一对应，控制器依据CAN报文中的位在对应的I/O引脚上输出指令，以打开或者关闭对应的继电器。根据本专利技术的一实施例，提出一种车载以太网故障注入试验方法，由前述的车载以太网故障注入试验执行，该试验方法包括：指令接收步骤，控制器接收控制指令；指令解析步骤，控制器对控制指令进行解析，获取故障模式；故障注入步骤，控制器根据故障模式配置故障模拟继电器网络，以模拟故障模式；状态反馈步骤，控制器反馈当前各个I/O引脚的状态。在一个实施例中，指令接收步骤中，控制器连接到CAN总线并实时监听来自指定ID的CAN报文，来自指定ID的CAN报文是控制指令。在一个实施例中，指令解析步骤中，控制器依据CAN报文配置各个I/O引脚，其中CAN报文中的位与控制器的I/O引脚以及继电器一一对应，控制器依据CAN报文中的位在对应的I/O引脚上输出指令。在一个实施例中，故障注入步骤中，控制器通过各个I/O引脚控制各个继电器打开或者闭合，数个继电器的打开或闭合的组合使得正输入端、负输入端、正输出端、负输出端、测试电源端、测试接地端以不同的方式被接通，以模拟故障模式。在一个实施例中，故障注入步骤中，控制器配置故障模拟继电器网络以模拟的故障模式包括：单双线开路故障、单双线对地短接故障、单双线对电源短接故障、输入输出正负间短路故障、信号衰减故障。在一个实施例中，状态反馈步骤中，控制器周期性地监测当前各个I/O引脚的状态并编制CAN报文，CAN报文中的位与控制器的I/O引脚以及继电器一一对应，控制器将编制的CAN报文发送到CAN总线。本专利技术提出的车载以太网故障注入试验装置和试验方法是一种可以自动控制的，集成了多种故障模式的车载以太网故障注入技术，能够位以太网车型的测试和开发工作带来极大便利。与现有技术相比，本专利技术的车载以太网故障注入试验装置和试验方法具有如下优点：具有丰富的故障注入模式，在同一个装置上实现了多种不同模式的故障，基本覆盖了以太网接口故障测试的所有需求；操作方便，无须人工插拔电缆；可以通过CAN总线控制，能够实现完全的自动化测试；微处理器接收CAN报文指令后驱动I/O控制继电器所需时间都在毫秒级，可以精确地控制故障产生及恢复的时间；提供两组衰减电路，可以经由继电器控制进行切换；衰减电路采用可变电阻实现，可以灵活地调节衰减程度；在无故障模式下，仅有两个继电器接入总线，最大程度上屏蔽了故障电路在正常通讯模式下对总线信号的影响。附图说明图1揭示了根据本专利技术的一实施例的车载以太网故障注入试验装置的结构框图。图2揭示了根据本专利技术的一实施例的车载以太网故障注入试验装置中故障模拟继电器网络的电路图。图3揭示了根据本专利技术的一实施例的车载以太网故障注入试验方法的流程图。具体实施方式首先参考图1所示，图1揭示了根据本专利技术的一实施例的车载以太网故障注入试验装置的结构框图。该车载以太网故障注入试验装置包括：被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载以太网故障注入试验装置，其特征在于，包括：/n被测端连接器，连接到被测试设备的以太网电缆；/n测试端连接器，连接到测试设备的以太网电缆；/n电源连接器，连接到测试电源和地；/n故障模拟继电器网络，连接在被测端连接器和测试端连接器之间，故障模拟继电器网络还连接到电源连接器，故障模拟继电器网络模拟故障模式；/n控制器，控制器接收控制指令，依据控制指令控制故障模拟继电器网络中各个继电器打开或闭合，以模拟故障模式；/n供电端口，供电端口连接到故障模拟继电器网络和控制器，供电端口为故障模拟继电器网络和控制器提供工作电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载以太网故障注入试验装置，其特征在于，包括：
被测端连接器，连接到被测试设备的以太网电缆；
测试端连接器，连接到测试设备的以太网电缆；
电源连接器，连接到测试电源和地；
故障模拟继电器网络，连接在被测端连接器和测试端连接器之间，故障模拟继电器网络还连接到电源连接器，故障模拟继电器网络模拟故障模式；
控制器，控制器接收控制指令，依据控制指令控制故障模拟继电器网络中各个继电器打开或闭合，以模拟故障模式；
供电端口，供电端口连接到故障模拟继电器网络和控制器，供电端口为故障模拟继电器网络和控制器提供工作电源。


2.如权利要求1所述的车载以太网故障注入试验装置，其特征在于，所述故障模拟继电器网络包括：正输入端、负输入端、正输出端、负输出端、测试电源端、测试接地端、数个继电器和数个可变电阻，其中每一个继电器的控制端连接到控制器的一个I/O引脚，控制器通过各个I/O引脚控制各个继电器打开或者闭合，数个继电器的打开或闭合的组合使得正输入端、负输入端、正输出端、负输出端、测试电源端、测试接地端以不同的方式被接通，以模拟故障模式。


3.如权利要求2所述的车载以太网故障注入试验装置，其特征在于，故障模拟继电器网络模拟的故障模式包括：单双线开路故障、单双线对地短接故障、单双线对电源短接故障、输入输出正负间短路故障、信号衰减故障。


4.如权利要求1所述的车载以太网故障注入试验装置，其特征在于，所述测试电源是车载电池、车载电瓶或者外接的稳压供电设备，通过所述电源连接器模拟以太网电缆对电源短路或者对地短路的故障。


5.如权利要求1所述的车载以太网故障注入试验装置，其特征在于，所述控制器连接到CAN总线，控制器通过CAN总线接收控制指令。


6.如权利要求5所述的车载以太网故障注入试验装置，其特征在于，所述控制指令是CAN报文，CAN报文中的位与控制器的I/O引脚以及继电器一一对应，控...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈庆韡，周罗善，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31