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）

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，因為儀表中不僅要顯示傳統車要顯示的內容，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容，如電池、電機相關信息。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儀表，對于新能源車型特有的顯示內容，整車會配置額外的顯示屏進行顯示。本文基于新增加的專門用于顯示新能源車型特有顯示內容的顯示屏而進行測試分析。

1 新能源車型儀表顯示需求

根據GB／T4094.2—2005標準，電動汽車應該顯示的信號裝置標志符號如表1所示。

表1 GB／T4094.2—2005標準信號裝置標志內容

根據最新的征求意見稿GB／T4094.2—XXXX文件，對電動汽車可以顯示的信號裝置標志符號分為3類，如表2所示。雖然該征求意見稿目前沒有正式發布，但在設計的過程中可以參考使用。

表2 GB／T 4094.2—XXXX標準信號裝置標志內容

本文中顯示屏的顯示內容是根據GB／T4094.2—2005標準、最新的征求意見稿以及整車設計人員根據整車的需要提出的顯示需求綜合而來的，因此顯示內容絕不僅限于這些貼片指示燈符號。該顯示屏還包括電池、電機等系統的具體信息，如電池電流、電機轉速等。

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信息，如電池系統的具體參數以及各節點的故障信息。翻頁界面的顯示就像智能手機一樣，滑動屏幕即可翻頁。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

由顯示屏的通信協議可知，顯示內容是由整車控制器通過CAN總線，發送給顯示屏接收并顯示。因此基本設計思路如下。

1）建立CANoe測試配置文件，模擬整車控制器節點及顯示屏節點。

2）應用Penal Designer制作控制面板，并關聯對應的控件與相應的環境變量。

3）根據要顯示的內容以及構建對應的環境變量，進行CAPL編程，達到讓信號值來源于環境變量的值。

4）進行仿真測試。

5）將顯示屏與搭建的測試控制系統連接，進行樣件測試。

由以上可知，本文中的網絡架構僅涉及2個節點，節點地址分配如下：整車控制器Vehicle Module System（縮寫為VMS），節點地址（Hex）為D0；液晶顯示屏Display Screen（縮寫為DS），節點地址（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，根據顯示屏通信需求，建立DBC文件（DBC文件中要包括信號、報文、節點以及信號對應的環境變量）；③搭建網絡架構，模擬整車控制器節點及顯示屏節點。該部分內容是網絡設計開發工程師都很熟悉的內容，因此過程不再贅述。制作好的數據庫如圖1所示。

由圖1左側的導航樹可看出，該數據庫包含了信號、報文、節點以及環境變量，用以滿足后面的控制面板的需求。

3.2 應用PenalDesigner制作控制面板

Penal Designer是CANoe中的人機交互界面，用戶可以根據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，如轉向燈符號、前后霧燈符號、機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 數據庫

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。簡要闡述其基本思想：一個有n個狀態開關的位圖文件需要n+1個長方形的部分位圖文件組成，并且這n+1個位圖文件要有同樣的長和寬，并且緊挨著呈水平排列。這n個開關值位于水平排列位圖的右邊的n個狀態。如2個狀態的開關示例為。

本文應用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個狀態（即每個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，這樣就不容易區分每個圖符的位置。更麻煩的是，在應用環境變量改變信號值時，由于黑乎乎的一片將無法準確地改變圖符的值。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亮。更改后的位圖符號貼片庫見圖2b。

關聯環境變量有2種方式。①通過Penal Designer界面左側的Symbol Explorer下選擇環境變量標簽，用鼠標拖拽的方式將環境變量拖到對應的位圖符號貼片；②選定某個位圖符號貼片，然后通過Properties欄下Symbol項選擇為其要關聯的環境變量。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，環境變量設置過程中，要對照通信協議上信號的屬性信息，設置好信號的數據范圍等參數。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，可用于仿真單個節點和整個網絡、外部環境及測試。它是一種面向事件的編程語言，事件可以是總線事件、鍵盤事件或者時間事件。在建立好的網絡架構中，雙擊整車控制器節點，就可以打開整車控制器節點的CAPL Browser編程界面。本文中要通過改變環境變量的值來改變發送信號的值，因此CAPL編程主要是對發送信號賦值環境變量的值的操作。對于環境變量的操作，有以下兩方面：①環境變量函數；②環境變量事件，具體如下。

環境變量函數：

環境變量事件：

本文主要用到環境變量函數getValue（）。CAPL程序中，要按照通信協議或數據庫定義好相應的計時器及報文信息，編譯好的程序實例見圖3。

圖3 CAPL程序示意圖

3.4 系統仿真

建立有整車控制器、顯示屏的2個節點的網絡架構，運行CANoe軟件，通過點擊鼠標左鍵改變環境變量的值，觀察Trace窗口上數值的變化。控制面板見圖4。符號貼片圖標點亮即表示出現該圖標對應的情況。自定義故障中，紅色燈表示出現故障，綠色燈表示無故障出現。點擊“電池參數及故障碼信息”按鈕，彈出一個新窗口（圖5），該窗口中即可觀察電池詳細信息及各節點的故障碼信息。觀察Trace窗口，查看由于控制面板環境變量值改變時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窗口數值跟隨控制面板值改變

需要注意的是，系統仿真時，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亮了某個符號貼片，方便與Trace窗口中數值改變進行對比。

3.5 測試系統搭建

搭建好的測試系統見圖7。由圖7可看出，該系統主要由直流電源、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。測試系統搭建好后，接通電源，屏蔽CANoe軟件網絡架構中的顯示屏節點后，運行CANoe軟件，通過鼠標左鍵點擊控制面板上的環境變量按鈕，觀察顯示屏上的結果，看其是否滿足顯示規范的要求。

圖7 測試系統實物圖

搭建的測試系統中，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亮的狀態，實際代表的卻是沒有發生。相反，控制面板中符號貼片沒點亮的情況下，實際代表的卻是顯示屏中發生了相應的點亮情況。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卻比較直觀。

經過測試，應用制作的控制面板可以快速、方便地對顯示屏進行測試，并且測試結果比較理想，顯示屏的設計基本滿足設計要求，因此這種測試方法是可行的。

4 結束語

本文應用CANoe軟件中環境變量及Panel Designer，提出一種簡單直觀的顯示屏測試方法。使用測試設備少且測試過程直觀、不耗時，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設計及測試工作。