車(chē)載信息娛樂(lè )系統品質(zhì)提升之路

1. 概述

伴隨汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，車(chē)載信息娛樂(lè )系統正成為汽車(chē)智能化的一個(gè)重要環(huán)節。在為廣大消費者提供更高級的舒適性、娛樂(lè )性和信息性的同時(shí)，車(chē)載信息娛樂(lè )系統作為整車(chē)高附加值的電子產(chǎn)品在汽車(chē)里所占的比重越來(lái)越大,且集成的功能由單純的音響設備、CD設備、收音機設備逐漸擴展為影像娛樂(lè )、汽車(chē)導航、無(wú)線(xiàn)通訊等于一體的多媒體信息交互設備。

圖1 信息娛樂(lè )系統功能概述

從圖中可以看出，一個(gè)車(chē)載信息娛樂(lè )系統擁有音頻播放、視頻圖像播放、廣播、導航、藍牙、語(yǔ)音識別、手機通信等功能，同時(shí)車(chē)載信息娛樂(lè )系統作為整車(chē)電氣及網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)結點(diǎn)，擔負著(zhù)顯示和反饋整車(chē)狀態(tài)與信息的作用。

2. 測試需求

如上所述，車(chē)載信息娛樂(lè )設備在整車(chē)中所扮演的重要角色，為駕駛者提供了最直觀(guān)的車(chē)輛舒適性、娛樂(lè )性與品質(zhì)感受。但當前受測試技術(shù)、手段與條件短板的制約，車(chē)載信息娛樂(lè )系統較其他傳統電控單元，其功能與性能仍存在諸多問(wèn)題，如：音頻播放的爆破音、觸摸屏響應遲緩、交互界面顯示錯誤、導航定位精度低、語(yǔ)音識別準確低等問(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，針對每一樣功能都需進(jìn)行功能和性能級別的測試。信息娛樂(lè )系統功能涉及人機交互、音視頻信號、無(wú)線(xiàn)信號、硬線(xiàn)信號及總線(xiàn)信號等多種技術(shù)集成，故在實(shí)驗室條件下的測試需求涉及面廣、且繁復多樣。如下圖所示為車(chē)載信息娛樂(lè )系統各項功能、性能的基本測試需求。

圖2 信息娛樂(lè )系統測試需求

如圖列出幾種信息娛樂(lè )系統測試內容如：

1. 針對人機交互既有畫(huà)面流轉、字符識別功能性測試，又包含圖像亮度、色度、信噪比等性能級別等測試;

2. 針對音頻系統有音頻輸出功能驗證，音頻性能、及功放性能等測試;

3. 針對USB功能的數據讀寫(xiě)、設備識別、充電電流等測試;

4. 針對收音機系統有FM/AM接收功能測試，及FM/AM調頻性能等測試;

5. 針對導航系統的測試有定位精度、定位時(shí)間、收星能力的測試等;

6. 針對藍牙功的手機互聯(lián)功能測試，又包含發(fā)射與接收性能等測試。

綜上，信息娛樂(lè )系統測試需求涉及面廣，繁復多樣，測試耗時(shí)耗力，面對這樣的測試挑戰，傳統測試效率低下，耗時(shí)、耗人力，已不能滿(mǎn)足現代化自動(dòng)測試的需求，需要有一個(gè)測試功能全面，自動(dòng)化集成化程度高的軟硬件平臺，解決車(chē)載信息娛樂(lè )系統在品質(zhì)提升之路上的測試挑戰。

3. 解決方案

恒潤科技基于機器視覺(jué)、機器人與硬件在環(huán)仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)的車(chē)載娛樂(lè )信息測試系統，用于車(chē)載娛樂(lè )系統功能和性能項目的測試，利用測試系統模擬車(chē)載娛樂(lè )系統所需的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)信號，達到在實(shí)驗室環(huán)境模擬車(chē)載娛樂(lè )系統真實(shí)使用環(huán)境的目的。測試設備還可模擬車(chē)載娛樂(lè )系統的各種操作控制信號(包括觸摸屏、線(xiàn)控、按鍵和語(yǔ)音)，自動(dòng)執行各種功能和性能的測試腳本，并自動(dòng)生成測試報告。

圖3 信息娛樂(lè )測試系統方案

如上圖所示，測試系統為車(chē)載信息娛樂(lè )系統提供了閉環(huán)的測試環(huán)境：

1. 輸入信號仿真

a) 硬線(xiàn)信號模擬

b) 總線(xiàn)信號模擬

c) 觸控操作仿真

d) 語(yǔ)音信號模擬

e) 射頻信號模擬

2. 輸出信號采集與測試

a) 硬線(xiàn)信號采集

b) 總線(xiàn)信號解析

c) 圖像信號特征提取

d) 音頻信號分析

e) 射頻信號接收與分析

實(shí)現了對車(chē)載多媒體設備工作環(huán)境的模擬與仿真，系統通過(guò)提供機器人觸控，圖像采集等，代替人工對信息娛樂(lè )系統的操作與觀(guān)察記錄，實(shí)現了在實(shí)驗室條件的自動(dòng)化測試環(huán)境，為車(chē)載信息娛樂(lè )系統的功能的開(kāi)發(fā)和性能測試提供了有利支持和手段。

3.1. 觸控操作仿真

系統集成6自由度工業(yè)機器人，用戶(hù)無(wú)需編程，即可完成對車(chē)載信息娛樂(lè )設備的各種觸控操作設置，如機械按鍵、旋鈕、觸屏、雙擊、拖拽等動(dòng)作。并包含豐富的參數配置，可設置觸控次數、接觸時(shí)間、旋轉角度等。

圖4 機械手觸控仿真

3.2. 界面圖像識別

系統基于機器視覺(jué)代替人眼識別功能，軟件通過(guò)圖像采集及分析功能，能夠對信息娛樂(lè )系統顯示界面的圖形符號、字符數字、指針、顏色亮度等進(jìn)行有效識別，實(shí)現對人機交互畫(huà)面流轉、信息顯示、特征判定等的測試需要。

如下圖所示，系統拍攝待測屏幕獲取圖像信息，在預期區域內獲取圖像特征信息，如“101.9”、“快進(jìn)箭頭”等，作為判定依據。

圖5 圖像特性識別

3.3. 常規信號模擬與采集

系統基于硬件在環(huán)技術(shù)，可模擬和采集基于硬線(xiàn)及總線(xiàn)形式的各類(lèi)傳感器、執行器信號，網(wǎng)絡(luò )虛擬節點(diǎn)等，構成待測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。這種測試系統性強，安全可靠，即使測試中超過(guò)極限條件，也不會(huì )造成任何損壞，且易于重現待測控制器的錯誤。簡(jiǎn)化了測試流程，提高了測試的效率。

圖6 硬件在環(huán)測試

3.4. 射頻信號仿真與分析