测试台架升级与优化案例
测试台架总线协议转换
汽车总线协议转换解决方案：
在实际的汽车总线应用中，多代际、多类型的总线协议在车辆内长期共存与协同工作。这种多协议并存的局面，使得整车仿真、系统集成测试与故障诊断的复杂度和成本显著增加。虹科基于多协议共存应用场景，通过以下技术来确保数据互通与系统集成： 转换器：物理转换、简要高效 路由器：转发、路径选择 网关：协议转换、系统集成
现存挑战
| 协议 | 拓扑结构 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
| CAN | 线性总线型（多主） | 动力、底盘、车身通用控制 |
| CAN FD | 线性总线型（多主） | 需要更大数据量的升级系统 |
| LIN | 单主多从总线型 | 简单车身控制（车窗、灯光等） |
| RS232/UART | 点对点 | 遗留ECU标定、诊断、刷写 |
| 100/1000BASE-T1 | 点对点（通过交换机星型） | ADAS、信息娱乐、骨干网 |
| 10BASE-T1S | 多点总线型/短程星型 | 传感器/执行器网络，替代部分LIN/CAN |
| SENT | 点对点（传感器->ECU） | 高精度位置/压力传感器 |
- 技术挑战：实时与精确难以兼顾。协议转换会带来毫秒级延迟；同时，高速数据流在跨协议转换时容易出现丢帧或数据错位。
- 开发挑战：配置与验证日益复杂。为覆盖多协议、多场景的转换逻辑，测试验证的矩阵变得极其庞大，大幅拖慢开发周期。
- 系统挑战：新架构与安全要求带来高压。新电子架构要求网关承担更大的跨域数据交换压力。同时，功能安全（如ASIL-D）与车载网络安全的设计与认证，大幅增加了系统复杂度和成本。
方案1：CAN(FD)转LIN、RS232、以太网
通过CAN路由器/CAN网关可以将CAN设备与LIN、RS232串口、以太网设备进行通信。以CAN转以太网为例，本质是将CAN信号封装为对应协议的帧结构进行传输，将基于信号标识符（CAN ID）的通信，映射为基于IP地址与端口（如UDP/TCP）的服务（如SOME/IP）。
方案2：车载以太网网关
车载开放式通信协议可通过以太网、USB和RS-232接口访问CAN(/FD)与LIN通道，实现数据帧的收发传输。通过以太网、USB或RS-232通信协议，可访问CAN(/FD)与LIN总线通道，进而使PLC或计算机等其他系统可通过该接口便捷地接入CAN、CAN FD及LIN总线。
方案3：SENT转CAN/RS232
SENT协议向CAN或RS232的转换，其本质是将传感器的高精度、单向脉冲信号，解码并重新封装为标准化的数字通信报文。这是一个信号采集与协议适配的过程。转换具有方向性，精度取决于解码器的时钟稳定性，且输出为标准化通用接口，但极大地提升了数据的可访问性与集成便利性。
方案4：车载以太网转换器
通过车载以太网转换器实现标准以太网到车载以太网的无缝转换，本质是物理层传输数据帧的转换，提供了可靠的信号转换和数据传输解决方案，帮助实现车辆内外部各个子系统之间的互连和通信
通讯EMC抗干扰测试
在高压、强电磁干扰的恶劣场景（尤其是BMS）中，总线通信易受干扰。可通过隔离中继器+光纤转换器从信号源到传输介质进行优化。此外，光纤模块可用于 EMC 测试的干扰隔离，隔离中继器也能独立优化总线拓扑。
- 以隔离中继器PCAN-Repeater实现 5kV 电气隔离，同步优化总线拓扑；
- 借光纤转换器PCAN-LWL将电信号转光信号，从传输介质层彻底隔绝干扰；
- 光纤模块可以将CAN信号从铜线转换为光纤。它增强了高电磁干扰区域的连通性，并提供了优化网络结构的灵活性。具有集成的CAN骨干接口。
- 光纤模块能够使用光线路桥接干扰密集型路由。能够对分段进行完全的电流去耦，并提供高度的过压保护。
带有两个 CAN/CAN FD 接口的这款CAN/FD 中继器标准提高了 CAN 总线负载能力，建立了总线系统的物理耦合，并提供电流隔离。 它提供了优化网络结构的灵活性，并将其从 CAN 总线结构约束中解放出来。
常规的线性拓扑
最远的两个节点（ 1 号和 9 号） 之间距离为220m
总线远距离通信拓展
在实际的CAN(FD)总线应用中，通信距离与比特率成反比，1Mbps最长40m（ACK），更大规模的网络拓扑中往往要求更长的CAN通信距离。虹科基于远距离的应用场景，通过以下技术来改善信号通信质量：
- 网桥、中继：放大信号，隔离干扰
- 以太网：改变通信协议/标准
- 光纤：改变通信介质
- 低速容错CAN：原生长距离传输
现存挑战
- CAN(FD)总线传输距离有限，主要与信号衰减（导线电阻、寄生电容和电感）、信号干扰（电磁干扰、接地问题）、总线负载（节点数量、数据传输速率）等有关。
- CAN (FD)传输距离与波特率大小大致如图呈反比关系，即波特率越高，传输距离越短，并且实际传输受通信环境影响，实际上达不到理论距离。
| 总线类型 | 比特率 | 传输距离 |
|---|---|---|
| CAN | 5kbit/s | 2.5km |
| CAN | 50kbit/s | 1.3km |
| CAN | 125kbit/s | 500m |
| CAN | 250kbit/s | 240m |
| CAN | 500kbit/s | 110m |
| CAN | 1Mbit/s | 40m |
| CAN FD | 2Mbit/s | 30m |
| CAN FD | 5Mbit/s | 20m |
方案1：网桥、中继器
通过CAN(FD)网桥、中继器，本质是在CAN信号传输链路中，对衰减的信号进行放大恢复，并通过电气隔离阻断干扰源，从而弥补长距离传输中的信号损耗，提升通信质量并延长有效传输距离。
ECU离线仿真与信号模拟
虹科SENT/PSI5/DSI3/SPI模拟测试解决方案
虹科的SENT/PSI5/DSI3/SPI模拟测试解决方案支持 SENT/PSI5/DSI3/SPI 协议通信，借助仿真器盒系列产品和相关软件，可以测试和仿真通用总线系统中的数据通信，有效应用于传感器数据采集、台架测试等场景。
相关产品与工具：
虹科SENT-Simululyzer、PSI5-Simulyzer、DSI3-Simulyzer仿真盒及对应测试软件
工作模式：
- ECU-mode：模拟ECU，建立与外部传感器的通信，获取传感器数据参数
- Sensor-mode：模拟Sensor，建立与外部ECU的通信，测试ECU的通讯功能
- Passive-mode：监听ECU与Sensor的通讯，获取通讯过程产生的数据报文
应用案例1: SENT传感器模拟
客户痛点：
- 传感器实物缺失：物理传感器尚未到位或需频繁更换型号，影响ECU测试进度。
- 协议兼容复杂：SENT协议包含Short Serial与Enhanced Serial两种消息格式，需支持灵活可配置的仿真。
核心方案：虹科 SENT-Simulyzer 仿真盒
- 完全兼容SAE J2716标准协议，精准模拟Short Serial、Enhanced Serial等多种SENT消息格式
- 提供硬件级高精度时序仿真，确保传感器信号的真实性与稳定性
- 提供配置与分析软件，具备报文数据和传感器信号采集解析功能
应用案例2：PSI5控制器仿真
客户痛点：
- 物理ECU控制器尚未就绪时，无法对传感器进行协议兼容性验证
- 传统测试方案必须等待硬件控制器完成，导致项目关键路径延迟
- 协议参数调整受限，无法全面验证传感器鲁棒性
核心方案：虹科 PSI5-Simulyzer 仿真盒
- 支持 SAE J2716-2010/2016 版本
- 灵活的通信参数配置（波特率、同步脉冲、数据格式等）
- 支持PSI5标准主从双向通信，可模拟ECU诊断命令注入并实时捕获解析传感器响应
应用案例3：DSI3总线数据采集
客户痛点：
- 难以实时抓取并解析ECU与传感器间的完整通信数据流
- 需要同时采集多个雷达传感器数据，验证数据同步性
- 必须支持不同类型超声波传感器的协议差异
虹科解决方案
- 完整支持DSI3 v1.0/v1.1/v2.0全版本协议
- 同步触发并采集多路雷达传感器数据
- 支持不同类型超声波传感器的协议适配
HiL测试方案：安全气囊仿真系统
方案概述：
- 实时系统：提供数据通信与真实运行状态的剩余总线仿真，并通过触发脉冲实现仿真系统的同步。
- PSI5仿真器：外围加速度或压力传感器信号由PSI5仿真器模块进行模拟，每个仿真器最多可测量6个传感器，支持与真实传感器混合使用。需根据实时系统要求描述待模拟传感器及其信号。
- SPI仿真器：内部加速度传感器通过SPI仿真器模块进行模拟，模块数量取决于传感器数量及所用接口，同样支持与真实传感器混合使用，需按照实时系统要求描述待模拟传感器及其信号。
- 触发ECU：提供点火脉冲。
- PC系统：为测量数据的顺序控制、归档及分析提供数据技术环境。
