車(chē)載儀表ECU的硬件在環(huán)自動(dòng)化測試系統

　　使用NI LabVIEW軟件和PXI硬件為車(chē)載儀表電子控制單元(ECU)開(kāi)發(fā)一個(gè)自動(dòng)化測試系統，該系統能測試ECU中的多個(gè)功能。

　　汽車(chē)計算機化正在迅速發(fā)展，已經(jīng)成為提高汽車(chē)安全技術(shù)和二氧化碳和氮氧化合物排放控制技術(shù)不可缺少的一部分。裝有微控制器的ECU是使汽車(chē)計算機化的基礎，它的發(fā)展決定了汽車(chē)的性能和駕馭舒適性。

　　車(chē)載控制網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展也遵循這一演變過(guò)程，隨著(zhù)名為“線(xiàn)控技術(shù)(X-by-Wire)”的電氣控制機制逐步取代機械傳動(dòng)機制， LIN總線(xiàn)、 CAN總線(xiàn)和FlexRay等通信技術(shù)正在引起廣泛注意。

　　在CalsonicKansei(株式會(huì )社)，我們在日本的扎晃縣建立了測試、研究和開(kāi)發(fā)中心，并將我們實(shí)驗設備擴展到了日本的Sano(三洋)集團。當我們開(kāi)始開(kāi)發(fā)車(chē)載指示器(在下文中叫儀表)ECU的自動(dòng)化測試系統時(shí)，我們也同Peritec公司合作，該公司在ECU測試方面具有很強的實(shí)力。

　　開(kāi)發(fā)車(chē)載儀表ECU面臨的五大挑戰

　　從“操作員在環(huán)測試”中脫離
　　因為在由操作員主導并憑借視覺(jué)觀(guān)察進(jìn)行判斷的測試(操作員在環(huán)測試)中更容易產(chǎn)生誤差，所以需要自動(dòng)化的測試系統。然而儀表僅僅是一個(gè)顯示單元，通常在測試中不提供反饋。

　　支持多種儀表種類(lèi)
　　在可靠性評估部分，必須對不同種類(lèi)的儀表進(jìn)行測試。每一個(gè)儀表中指針、指示器和LCD的位置和有無(wú)都是不一樣的。為使我們的設備具有通用性，我們不得不針對每一個(gè)產(chǎn)品來(lái)改變獲取圖片的位置?？朔@個(gè)問(wèn)題是最大的挑戰。

　　高分辨率的圖像處理
　　為了測試儀表指示器的角度和LCD的顯示，我們必須使用高幀率和高分辨率的相機來(lái)捕獲圖像，然后再處理圖像。

　　指示器測試和蜂鳴器測試
　　我們需要測試儀表中指示器的顯示和蜂鳴器的聲音模式。

　　駕駛方案
　　我們創(chuàng )建了一套駕駛和用戶(hù)操作方案，并進(jìn)行了實(shí)際車(chē)輛行駛仿真。

　　解決我們的開(kāi)發(fā)中的挑戰

　　構件硬件在環(huán)系統
　　我們使用NI PXI-7833R多功能智能數據采集卡、PXI-4070數字萬(wàn)用表(DMM)、PXI-5402任意函數發(fā)生器、PXI-8464 CAN接口、PXI-2569通用開(kāi)關(guān)模塊和PXI-6251工業(yè)數字I/O模塊作為基礎硬件，開(kāi)發(fā)了一個(gè)PXI系統。為了取代視覺(jué)觀(guān)察測試(操作員在環(huán)測試)，我們構建了一個(gè)具有圖像采集(相機)功能和使用NI LabVIEW開(kāi)發(fā)的圖像處理和測試功能的硬件在環(huán)(HIL)汽車(chē)測試系統。

　　支持多種儀表種類(lèi)
　　為了克服不同種類(lèi)儀表的差異性問(wèn)題，我們在安裝了一個(gè)可以移動(dòng)照相機位置的臺架后重做了測試，在測試開(kāi)始之前進(jìn)行了學(xué)習和初步測試，并創(chuàng )建了測試配置文件。

　　高分辨率的圖像處理
　　為了測試儀表指示器的角度和LCD的顯示，我們移動(dòng)臺架調整相機位置，讓高分辨率相機可以捕獲到細節圖像。我們使用LabVIEW的圖像處理功能來(lái)采集和處理圖像。

　　儀表測試和蜂鳴器測試
　　為了進(jìn)行儀表測試，我們使用了一個(gè)裝有儀表的暗箱。為進(jìn)行蜂鳴器的測試，我們在相機中安裝了一個(gè)麥克風(fēng)和一個(gè)揚聲器，通過(guò)DMM的數字化儀功能來(lái)記錄聲音，并測試了聲音的頻率和模式。

　　駕駛方案
　　在行駛和用戶(hù)操作方案中，我們通過(guò)開(kāi)發(fā)NI TestStand測試序列文件，為每個(gè)模塊準備了由LabVIEW創(chuàng )建的HIL標準功能。

　　使用HIL測試系統的結果

　　使用支持多種儀表種類(lèi)的“XY工作臺控制-移動(dòng)相機”概念，我們解決了這個(gè)問(wèn)題。此外，我們通過(guò)提供一個(gè)相機和一個(gè)用于指示器測試的麥克風(fēng)，構建了一個(gè)可以進(jìn)行所有測試的系統。NI產(chǎn)品包括幾個(gè)測量模塊和可定制的LabVIEW和NI TestStand軟件，是實(shí)現我們的測試所必要的基本架構。與人工測試相比，完成這個(gè)系統我們至少可以減少一半的時(shí)間和成本?！　?/p>

 

　　使用NI硬件和軟件來(lái)構建汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)品的HIL測試系統是非常有效的。我們正在使用自動(dòng)化測試系統來(lái)開(kāi)發(fā)安裝在日本國內主要的汽車(chē)制造商制造的汽車(chē)上的儀表，這些日本汽車(chē)制造商都是我們的商業(yè)伙伴。