車載信息娛樂系統(tǒng)品質提升之路

1. 概述

伴隨汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，車載信息娛樂系統(tǒng)正成為汽車智能化的一個重要環(huán)節(jié)。在為廣大消費者提供更高級的舒適性、娛樂性和信息性的同時，車載信息娛樂系統(tǒng)作為整車高附加值的電子產品在汽車里所占的比重越來越大,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、汽車導航、無線通訊等于一體的多媒體信息交互設備。

圖1 信息娛樂系統(tǒng)功能概述

從圖中可以看出，一個車載信息娛樂系統(tǒng)擁有音頻播放、視頻圖像播放、廣播、導航、藍牙、語音識別、手機通信等功能，同時車載信息娛樂系統(tǒng)作為整車電氣及網絡的一個結點，擔負著顯示和反饋整車狀態(tài)與信息的作用。

2. 測試需求

如上所述，車載信息娛樂設備在整車中所扮演的重要角色，為駕駛者提供了最直觀的車輛舒適性、娛樂性與品質感受。但當前受測試技術、手段與條件短板的制約，車載信息娛樂系統(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、語音識別準確低等問題，均制約了信息娛樂的品質提升與用戶感受。

因此，必須在產品開發(fā)階段，針對每一樣功能都需進行功能和性能級別的測試。信息娛樂系統(tǒng)功能涉及人機交互、音視頻信號、無線信號、硬線信號及總線信號等多種技術集成，故在實驗室條件下的測試需求涉及面廣、且繁復多樣。如下圖所示為車載信息娛樂系統(tǒng)各項功能、性能的基本測試需求。

圖2 信息娛樂系統(tǒng)測試需求

如圖列出幾種信息娛樂系統(tǒng)測試內容如：

1. 針對人機交互既有畫面流轉、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(tǒng)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、設備識別、充電電流等測試;

4. 針對收音機系統(tǒng)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(tǒng)的測試有定位精度、定位時間、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，信息娛樂系統(tǒng)測試需求涉及面廣，繁復多樣，測試耗時耗力，面對這樣的測試挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)測試效率低下，耗時、耗人力，已不能滿足現代化自動測試的需求，需要有一個測試功能全面，自動化集成化程度高的軟硬件平臺，解決車載信息娛樂系統(tǒng)在品質提升之路上的測試挑戰(zhàn)。

3. 解決方案

恒潤科技基于機器視覺、機器人與硬件在環(huán)仿真技術開發(fā)的車載娛樂信息測試系統(tǒng)，用于車載娛樂系統(tǒng)功能和性能項目的測試，利用測試系統(tǒng)模擬車載娛樂系統(tǒng)所需的有線和無線信號，達到在實驗室環(huán)境模擬車載娛樂系統(tǒng)真實使用環(huán)境的目的。測試設備還可模擬車載娛樂系統(tǒng)的各種操作控制信號(包括觸摸屏、線控、按鍵和語音)，自動執(zhí)行各種功能和性能的測試腳本，并自動生成測試報告。

圖3 信息娛樂測試系統(tǒng)方案

如上圖所示，測試系統(tǒng)為車載信息娛樂系統(tǒng)提供了閉環(huán)的測試環(huán)境：

1. 輸入信號仿真

a) 硬線信號模擬

b) 總線信號模擬

c) 觸控操作仿真

d) 語音信號模擬

e) 射頻信號模擬

2. 輸出信號采集與測試

a) 硬線信號采集

b) 總線信號解析

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

實現了對車載多媒體設備工作環(huán)境的模擬與仿真，系統(tǒng)通過提供機器人觸控，圖像采集等，代替人工對信息娛樂系統(tǒng)的操作與觀察記錄，實現了在實驗室條件的自動化測試環(huán)境，為車載信息娛樂系統(tǒng)的功能的開發(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(tǒng)集成6自由度工業(yè)機器人，用戶無需編程，即可完成對車載信息娛樂設備的各種觸控操作設置，如機械按鍵、旋鈕、觸屏、雙擊、拖拽等動作。并包含豐富的參數配置，可設置觸控次數、接觸時間、旋轉角度等。

圖4 機械手觸控仿真

3.2. 界面圖像識別

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

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

圖5 圖像特性識別

3.3. 常規(guī)信號模擬與采集

系統(tǒng)基于硬件在環(huán)技術，可模擬和采集基于硬線及總線形式的各類傳感器、執(zhí)行器信號，網絡虛擬節(jié)點等，構成待測控制器所需的虛擬車輛環(huán)境，而無需在真實的汽車或原型上進行。這種測試系統(tǒng)性強，安全可靠，即使測試中超過極限條件，也不會造成任何損壞，且易于重現待測控制器的錯誤。簡化了測試流程，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