概述
伴隨著汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，智能化越來(lái)越成為當(dāng)前汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，而車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)也正成為汽車(chē)智能化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在為廣大消費(fèi)者提供更高級(jí)的舒適性、娛樂(lè)性和信息性的同時(shí)，車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)作為整車(chē)高附加值的電子產(chǎn)品在汽車(chē)?yán)锼嫉谋戎卦絹?lái)越大,且集成的功能由單純的音響設(shè)備、CD設(shè)備、收音機(jī)設(shè)備逐漸擴(kuò)展為影像娛樂(lè)、汽車(chē)導(dǎo)航、無(wú)線通訊等于一體的多媒體信息交互設(shè)備。車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)作為整車(chē)電氣及網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要結(jié)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著顯示和反饋整車(chē)狀態(tài)與信息的重要角色。
圖1 信息娛樂(lè)系統(tǒng)功能概述
測(cè)試需求
車(chē)載信息娛樂(lè)設(shè)備為駕駛者提供了直觀的車(chē)輛舒適性、娛樂(lè)性與品質(zhì)感受。但當(dāng)前受測(cè)試技術(shù)、手段與條件短板的制約，車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)較其他傳統(tǒng)電控單元，其功能與性能仍存在諸多問(wèn)題，如：音頻播放的爆破音、觸摸屏響應(yīng)遲緩、交互界面顯示錯(cuò)誤、導(dǎo)航定位精度低、語(yǔ)音識(shí)別準(zhǔn)確低等問(wèn)題，均制約了信息娛樂(lè)的品質(zhì)提升與用戶(hù)感受。
因此，必須在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，對(duì)每一樣功能都需進(jìn)行功能和性能級(jí)別的測(cè)試。信息娛樂(lè)系統(tǒng)功能涉及人機(jī)交互、音視頻信號(hào)、無(wú)線信號(hào)、硬線信號(hào)及總線信號(hào)等多種技術(shù)集成，故在實(shí)驗(yàn)室條件下的測(cè)試需求涉及面廣、且繁復(fù)多樣。如下圖所示為車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)各項(xiàng)功能、性能的基本測(cè)試需求。
圖2 信息娛樂(lè)系統(tǒng)測(cè)試需求
圖2列出幾種信息娛樂(lè)系統(tǒng)測(cè)試內(nèi)容如：
? 針對(duì)人機(jī)交互既有畫(huà)面流轉(zhuǎn)、字符識(shí)別功能性測(cè)試，又包含圖像亮度、色度、信噪比等性能級(jí)別等測(cè)試;
? 針對(duì)音頻系統(tǒng)有音頻輸出功能驗(yàn)證，音頻性能、及功放性能等測(cè)試;
? 針對(duì)USB功能的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)、設(shè)備識(shí)別、充電電流等測(cè)試;
? 針對(duì)收音機(jī)系統(tǒng)有FM/AM接收功能測(cè)試，及FM/AM調(diào)頻性能等測(cè)試;
? 針對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)試有定位精度、定位時(shí)間、收星能力的測(cè)試等;
? 針對(duì)藍(lán)牙功的手機(jī)互聯(lián)功能測(cè)試，又包含發(fā)射與接收性能等測(cè)試。
綜上，信息娛樂(lè)系統(tǒng)測(cè)試需求涉及面廣，繁復(fù)多樣，測(cè)試耗時(shí)耗力，面對(duì)這樣的測(cè)試挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)測(cè)試效率低下，耗時(shí)、耗人力，已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代化自動(dòng)測(cè)試的需求，需要有一個(gè)測(cè)試功能全面，自動(dòng)化集成化程度高的軟硬件平臺(tái)，解決車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)在品質(zhì)提升之路上的測(cè)試挑戰(zhàn)。
解決方案
北京經(jīng)緯恒潤(rùn)科技基于機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器人與硬件在環(huán)仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)的車(chē)載娛樂(lè)信息測(cè)試系統(tǒng)，用于車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)功能和性能項(xiàng)目的測(cè)試，利用測(cè)試系統(tǒng)模擬車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)所需的有線和無(wú)線信號(hào)，達(dá)到在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境模擬車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)真實(shí)使用環(huán)境的目的。測(cè)試設(shè)備還可模擬車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)的各種操作控制信號(hào)(包括觸摸屏、線控、按鍵和語(yǔ)音)，自動(dòng)執(zhí)行各種功能和性能的測(cè)試腳本，并自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。
圖3 信息娛樂(lè)測(cè)試系統(tǒng)方案
如上圖所示，測(cè)試系統(tǒng)為車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)提供了閉環(huán)的測(cè)試環(huán)境：
? 輸入信號(hào)仿真
▼ 硬線信號(hào)模擬
▼ 總線信號(hào)模擬
▼ 觸控操作仿真
▼ 語(yǔ)音信號(hào)模擬
▼ 射頻信號(hào)模擬
? 輸出信號(hào)采集與測(cè)試
▼ 硬線信號(hào)采集
▼ 總線信號(hào)解析
▼ 圖像信號(hào)特征提取
▼ 音頻信號(hào)分析
▼ 射頻信號(hào)接收與分析
實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)載多媒體設(shè)備工作環(huán)境的模擬與仿真，系統(tǒng)通過(guò)提供機(jī)器人觸控，圖像采集等，代替人工對(duì)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的操作與觀察記錄，實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室條件的自動(dòng)化測(cè)試環(huán)境，為車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的功能的開(kāi)發(fā)和性能測(cè)試提供了有利支持和手段。
? 觸控操作仿真
系統(tǒng)集成6自由度工業(yè)機(jī)器人，用戶(hù)無(wú)需編程，即可完成對(duì)車(chē)載信息娛樂(lè)設(shè)備的各種觸控操作設(shè)置，如機(jī)械按鍵、旋鈕、觸屏、雙擊、拖拽等動(dòng)作。并包含豐富的參數(shù)配置，可設(shè)置觸控次數(shù)、接觸時(shí)間、旋轉(zhuǎn)角度等。
圖4 機(jī)械手觸控仿真
? 界面圖像識(shí)別
系統(tǒng)基于機(jī)器視覺(jué)代替人眼識(shí)別功能，軟件通過(guò)圖像采集及分析功能，能夠?qū)π畔蕵?lè)系統(tǒng)顯示界面的圖形符號(hào)、字符數(shù)字、指針、顏色亮度等進(jìn)行有效識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)人機(jī)交互畫(huà)面流轉(zhuǎn)、信息顯示、特征判定等的測(cè)試需要。
如下圖所示，系統(tǒng)拍攝待測(cè)屏幕獲取圖像信息，在預(yù)期區(qū)域內(nèi)獲取圖像特征信息，如“101.9”、“快進(jìn)箭頭”等，作為判定依據(jù)。
圖5 圖像特性識(shí)別
? 常規(guī)信號(hào)模擬與采集
系統(tǒng)基于硬件在環(huán)技術(shù)，可模擬和采集基于硬線及總線形式的各類(lèi)傳感器、執(zhí)行器信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)虛擬節(jié)點(diǎn)等，構(gòu)成待測(cè)控制器所需的虛擬車(chē)輛環(huán)境，而無(wú)需在真實(shí)的汽車(chē)或原型上進(jìn)行。這種測(cè)試系統(tǒng)性強(qiáng)，安全可靠，即使測(cè)試中超過(guò)極限條件，也不會(huì)造成任何損壞，且易于重現(xiàn)待測(cè)控制器的錯(cuò)誤。簡(jiǎn)化了測(cè)試流程，提高了測(cè)試的效率。
圖6 硬件在環(huán)測(cè)試
? 射頻信號(hào)仿真與分析
本系統(tǒng)特針對(duì)信息娛樂(lè)系統(tǒng)基于無(wú)線射頻功能(如廣播、導(dǎo)航、通訊等)方面新需求的不斷提出，基于PXI平臺(tái)的PXI射頻信號(hào)發(fā)生與分析板卡，能夠輕松、靈活的實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)載Bluetooh、GPS、FM/AM、2G/3G/4G、Wifi等無(wú)線射頻制式信號(hào)的仿真與分析，滿(mǎn)足以下性能參數(shù)的測(cè)試需要：
圖7 射頻信號(hào)測(cè)試
? FM/AM廣播測(cè)試指標(biāo)
? 導(dǎo)航信號(hào)測(cè)試指標(biāo)
? 藍(lán)牙信號(hào)測(cè)試指標(biāo)
? 網(wǎng)絡(luò)通訊信號(hào)測(cè)試指標(biāo)
? WIFI信號(hào)測(cè)試指標(biāo)
自動(dòng)測(cè)試
系統(tǒng)具備支持自動(dòng)化測(cè)的功能，上位機(jī)通過(guò)運(yùn)行自動(dòng)化程序，可控制測(cè)試設(shè)備的所有功能;可通過(guò)拖拽動(dòng)作指令的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試流程的設(shè)計(jì)、編寫(xiě)和管理，通過(guò)與其它軟件的鏈接，實(shí)現(xiàn)測(cè)試流程的自動(dòng)運(yùn)行和管理;可實(shí)現(xiàn)測(cè)試用例的圖形化編輯。能夠?yàn)闇y(cè)試人員提供以下便利：
? 拖拉開(kāi)發(fā)模式,免除編程困擾;
? 根據(jù)需要任意配置測(cè)試用例與數(shù)量;
? 管理大型的測(cè)試項(xiàng)目、數(shù)據(jù)和結(jié)果;
? 支持繁復(fù)的回歸測(cè)試，提高測(cè)試效率;
? 自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，便于記錄與測(cè)試結(jié)果分析;
? 解放測(cè)試人員，提高測(cè)試效率與質(zhì)量。
圖8 自動(dòng)測(cè)試序列運(yùn)行
圖9 自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告
結(jié)束
恒潤(rùn)車(chē)載娛樂(lè)信息測(cè)試系統(tǒng)由上位機(jī)系統(tǒng)與軟件、信號(hào)仿真與分析系統(tǒng)、機(jī)器人手臂與機(jī)器視覺(jué)交互系統(tǒng)組成，基于硬件在環(huán)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)閉環(huán)仿真信號(hào)的模擬，通過(guò)控制機(jī)器人手臂與基于機(jī)器視覺(jué)的圖像處理，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互與反饋，為用戶(hù)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段有效節(jié)約了成本，縮短了開(kāi)發(fā)周期。
本測(cè)試解決方案可以在實(shí)驗(yàn)室條件下仿真車(chē)載信息系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)境，具備柔性化、多自由度機(jī)器人觸控操作和模塊化射頻信號(hào)矢量模擬與分析等優(yōu)勢(shì)，并且設(shè)備可靠性高，集成度好，易于使用與配置，便于維護(hù)和擴(kuò)展。同時(shí)，強(qiáng)大的測(cè)試自動(dòng)化功能，能夠極大提高測(cè)試質(zhì)量與效率。
