胡艷峰

（陜西重型汽車有限公司，陜西西安 710200）

基于CANoe的新能源車顯示屏測試

胡艷峰

（陜西重型汽車有限公司，陜西西安 710200）

闡述基于CANoe中Penal Designer制作控制面板進(jìn)行顯示屏測試，給出一種測試思路，可提高顯示屏樣件的測試效率。

CANoe；Penal Designer；顯示屏測試；測試效率

目前，新能源車型儀表基本都采用CAN儀表，因?yàn)閮x表中不僅要顯示傳統(tǒng)車要顯示的內(nèi)容，如前照燈、小燈、霧燈等，還需要顯示新能源車型特有的顯示內(nèi)容，如電池、電機(jī)相關(guān)信息。而儀表的硬件接口都是有限的，因此新能源車型特有的顯示內(nèi)容往往是通過CAN總線來顯示的。還有一種情況，就是儀表仍然采用傳統(tǒng)儀表，對于新能源車型特有的顯示內(nèi)容，整車會(huì)配置額外的顯示屏進(jìn)行顯示。本文基于新增加的專門用于顯示新能源車型特有顯示內(nèi)容的顯示屏而進(jìn)行測試分析。

1 新能源車型儀表顯示需求

根據(jù)GB／T4094.2—2005標(biāo)準(zhǔn)，電動(dòng)汽車應(yīng)該顯示的信號裝置標(biāo)志符號如表1所示。

表1 GB／T4094.2—2005標(biāo)準(zhǔn)信號裝置標(biāo)志內(nèi)容

根據(jù)最新的征求意見稿GB／T4094.2—XXXX文件，對電動(dòng)汽車可以顯示的信號裝置標(biāo)志符號分為3類，如表2所示。雖然該征求意見稿目前沒有正式發(fā)布，但在設(shè)計(jì)的過程中可以參考使用。

表2 GB／T 4094.2—XXXX標(biāo)準(zhǔn)信號裝置標(biāo)志內(nèi)容

本文中顯示屏的顯示內(nèi)容是根據(jù)GB／T4094.2—2005標(biāo)準(zhǔn)、最新的征求意見稿以及整車設(shè)計(jì)人員根據(jù)整車的需要提出的顯示需求綜合而來的，因此顯示內(nèi)容絕不僅限于這些貼片指示燈符號。該顯示屏還包括電池、電機(jī)等系統(tǒng)的具體信息，如電池電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速等。

2 某車型新能源顯示屏簡介

本文測試基于某車型顯示新能源特有內(nèi)容的顯示屏而開展。該顯示屏分為主界面和翻頁界面。主界面中顯示定義的貼片指示燈符號以及車速、擋位等相對重要的信息；翻頁界面中顯示一些詳細(xì)信息，如電池系統(tǒng)的具體參數(shù)以及各節(jié)點(diǎn)的故障信息。翻頁界面的顯示就像智能手機(jī)一樣，滑動(dòng)屏幕即可翻頁。翻頁界面有返回按鈕，用于返回主界面。

3 基于CANoe的測試系統(tǒng)

由顯示屏的通信協(xié)議可知，顯示內(nèi)容是由整車控制器通過CAN總線，發(fā)送給顯示屏接收并顯示。因此基本設(shè)計(jì)思路如下。

1）建立CANoe測試配置文件，模擬整車控制器節(jié)點(diǎn)及顯示屏節(jié)點(diǎn)。

2）應(yīng)用Penal Designer制作控制面板，并關(guān)聯(lián)對應(yīng)的控件與相應(yīng)的環(huán)境變量。

3）根據(jù)要顯示的內(nèi)容以及構(gòu)建對應(yīng)的環(huán)境變量，進(jìn)行CAPL編程，達(dá)到讓信號值來源于環(huán)境變量的值。

4）進(jìn)行仿真測試。

5）將顯示屏與搭建的測試控制系統(tǒng)連接，進(jìn)行樣件測試。

由以上可知，本文中的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)僅涉及2個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)地址分配如下：整車控制器Vehicle Module System（縮寫為VMS），節(jié)點(diǎn)地址（Hex）為D0；液晶顯示屏Display Screen（縮寫為DS），節(jié)點(diǎn)地址（Hex）為2B。

3.1 建立CANoe測試配置文件

首先建立CANoe測試配置文件。主要包含3個(gè)方面：①建立CANoe測試配置工程CFG文件；②在建立的工程文件中，根據(jù)顯示屏通信需求，建立DBC文件（DBC文件中要包括信號、報(bào)文、節(jié)點(diǎn)以及信號對應(yīng)的環(huán)境變量）；③搭建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，模擬整車控制器節(jié)點(diǎn)及顯示屏節(jié)點(diǎn)。該部分內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)開發(fā)工程師都很熟悉的內(nèi)容，因此過程不再贅述。制作好的數(shù)據(jù)庫如圖1所示。

由圖1左側(cè)的導(dǎo)航樹可看出，該數(shù)據(jù)庫包含了信號、報(bào)文、節(jié)點(diǎn)以及環(huán)境變量，用以滿足后面的控制面板的需求。

3.2 應(yīng)用PenalDesigner制作控制面板

Penal Designer是CANoe中的人機(jī)交互界面，用戶可以根據(jù)需要建立需要的面板文件。CANoe自帶的位圖符號貼片庫中，包含了常用的汽車儀表顯示符號貼片，如轉(zhuǎn)向燈符號、前后霧燈符號、機(jī)油壓力指示燈符號等，但對于新能源車型特有的符號卻沒有涉及。因此，首先需要制作新能源車型特有的位圖符號貼片庫。

圖1 數(shù)據(jù)庫

那么位圖符號貼片庫怎么制作呢？可以參考CANoe軟件自帶的Help文件中Assigning and Creating Bitmaps一節(jié)。簡要闡述其基本思想：一個(gè)有n個(gè)狀態(tài)開關(guān)的位圖文件需要n+1個(gè)長方形的部分位圖文件組成，并且這n+1個(gè)位圖文件要有同樣的長和寬，并且緊挨著呈水平排列。這n個(gè)開關(guān)值位于水平排列位圖的右邊的n個(gè)狀態(tài)。如2個(gè)狀態(tài)的開關(guān)示例為。

本文應(yīng)用Window自帶的畫圖軟件來制作位圖符號貼片庫。制作的部分位圖符號貼片庫見圖2a。

圖2 部分位圖符號貼片庫

需要注意的是，由于顯示屏背景色是黑色，圖2a中第1個(gè)狀態(tài)（即每個(gè)小貼片圖符中間位置）也是黑色。通常情況下，控制面板上圖符位置的顯示將是黑的，這樣就不容易區(qū)分每個(gè)圖符的位置。更麻煩的是，在應(yīng)用環(huán)境變量改變信號值時(shí)，由于黑乎乎的一片將無法準(zhǔn)確地改變圖符的值。因此，需要做一些變通，即通常情況下要將控制面板上位圖符號貼片點(diǎn)亮。更改后的位圖符號貼片庫見圖2b。

關(guān)聯(lián)環(huán)境變量有2種方式。①通過Penal Designer界面左側(cè)的Symbol Explorer下選擇環(huán)境變量標(biāo)簽，用鼠標(biāo)拖拽的方式將環(huán)境變量拖到對應(yīng)的位圖符號貼片；②選定某個(gè)位圖符號貼片，然后通過Properties欄下Symbol項(xiàng)選擇為其要關(guān)聯(lián)的環(huán)境變量。在熟悉的情況下，方式①更簡潔。這里需要注意的是，測量類型的信號，如電壓、電流等，環(huán)境變量設(shè)置過程中，要對照通信協(xié)議上信號的屬性信息，設(shè)置好信號的數(shù)據(jù)范圍等參數(shù)。通過以上的過程，控制面板就制作好了。

3.3 CAPL編程

CAPL（CAN Access Programming Language），類C語言，可用于仿真單個(gè)節(jié)點(diǎn)和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)、外部環(huán)境及測試。它是一種面向事件的編程語言，事件可以是總線事件、鍵盤事件或者時(shí)間事件。在建立好的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，雙擊整車控制器節(jié)點(diǎn)，就可以打開整車控制器節(jié)點(diǎn)的CAPL Browser編程界面。本文中要通過改變環(huán)境變量的值來改變發(fā)送信號的值，因此CAPL編程主要是對發(fā)送信號賦值環(huán)境變量的值的操作。對于環(huán)境變量的操作，有以下兩方面：①環(huán)境變量函數(shù)；②環(huán)境變量事件，具體如下。

環(huán)境變量函數(shù)：

環(huán)境變量事件：

本文主要用到環(huán)境變量函數(shù)getValue（）。CAPL程序中，要按照通信協(xié)議或數(shù)據(jù)庫定義好相應(yīng)的計(jì)時(shí)器及報(bào)文信息，編譯好的程序?qū)嵗妶D3。

圖3 CAPL程序示意圖

3.4 系統(tǒng)仿真

建立有整車控制器、顯示屏的2個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，運(yùn)行CANoe軟件，通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵改變環(huán)境變量的值，觀察Trace窗口上數(shù)值的變化?？刂泼姘逡妶D4。符號貼片圖標(biāo)點(diǎn)亮即表示出現(xiàn)該圖標(biāo)對應(yīng)的情況。自定義故障中，紅色燈表示出現(xiàn)故障，綠色燈表示無故障出現(xiàn)。點(diǎn)擊“電池參數(shù)及故障碼信息”按鈕，彈出一個(gè)新窗口（圖5），該窗口中即可觀察電池詳細(xì)信息及各節(jié)點(diǎn)的故障碼信息。觀察Trace窗口，查看由于控制面板環(huán)境變量值改變時(shí)Trace窗口信號值的跟隨變化情況，見圖6。

圖4 控制面板

圖5 電池信息及故障碼信息

圖6 Trace窗口數(shù)值跟隨控制面板值改變

需要注意的是，系統(tǒng)仿真時(shí)，我們使用的是如圖2a所示的位圖符號貼片庫，這樣方便在控制面板中就看出是否點(diǎn)亮了某個(gè)符號貼片，方便與Trace窗口中數(shù)值改變進(jìn)行對比。

3.5 測試系統(tǒng)搭建

搭建好的測試系統(tǒng)見圖7。由圖7可看出，該系統(tǒng)主要由直流電源、待測顯示屏、電腦（配有CANoe軟件）以及CANoe硬件組成，其中直流電源為顯示屏提供需要的24 V供電。測試系統(tǒng)搭建好后，接通電源，屏蔽CANoe軟件網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的顯示屏節(jié)點(diǎn)后，運(yùn)行CANoe軟件，通過鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊控制面板上的環(huán)境變量按鈕，觀察顯示屏上的結(jié)果，看其是否滿足顯示規(guī)范的要求。

圖7 測試系統(tǒng)實(shí)物圖

搭建的測試系統(tǒng)中，使用如圖2b的位圖符號貼片庫。這樣，在控制面板中沒有任何操作而信號裝置符號貼片點(diǎn)亮的狀態(tài)，實(shí)際代表的卻是沒有發(fā)生。相反，控制面板中符號貼片沒點(diǎn)亮的情況下，實(shí)際代表的卻是顯示屏中發(fā)生了相應(yīng)的點(diǎn)亮情況。這樣做雖然和邏輯有些不符合，但對不太熟悉的測試人員來說，在對控制面板操作時(shí)卻比較直觀。

經(jīng)過測試，應(yīng)用制作的控制面板可以快速、方便地對顯示屏進(jìn)行測試，并且測試結(jié)果比較理想，顯示屏的設(shè)計(jì)基本滿足設(shè)計(jì)要求，因此這種測試方法是可行的。

4 結(jié)束語

本文應(yīng)用CANoe軟件中環(huán)境變量及Panel Designer，提出一種簡單直觀的顯示屏測試方法。使用測試設(shè)備少且測試過程直觀、不耗時(shí)，因此比較適合小批量樣件的測試以及故障件的問題排查。希望對相關(guān)人員能有一定的幫助。

（編輯心翔）

New Energy Vehicle Display Screen Test Based on CANoe

HU Yan-feng
（Shanxi Heavy-duty Automobile Co.，Ltd.，Xi’an 710200，China）

This article describes a test method for display screen using Penal Designer in CANoe，which could improve the testing efficiency on screen samples.

CANoe；Penal Designer；screen test；resting efficiency

U463.6

A

1003－8639（2017）01－0008－04

2016-06-20

胡艷峰（1986-），女，工程師，主要從事汽車總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)及測試工作。