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1、为汽车信息娱乐系统研究的自动化测试系统黄英萍、罗斯麦克莫伦、马克奥克赛跟、甘王特戴赫拉、皮特琼 斯、彼得贝内特、亚历山德罗斯、莫扎特可、简凯乐其收到：2009年12月18日/接受：2010年3月12日在线发表：2010 年4月15日#施普林格出版社伦敦有限公司2010年摘要当前的溢价车辆实施的各式各样的信息、娱乐和通信一般 称为信息娱乐系统。在汽车的发展期间，信息娱乐测试系统整体一级 是常规地进行由专家可以观察一个客户手动出级别。这种方法有明显 的限制方面若要测试覆盖率和效力由于的复杂性系统函数和人类的 能力。因此，它是为自动化汽车制造商所要求的高度测试系统，将复 制人类的信息娱乐系统包括有关
2、感官方式有关的专家控制（即，接触） 和观察（即，视线和声音）下测试系统。本白皮书介绍了设计、开发 和评价的这种系统，包括基于视觉的车辆网络仿真检查、自动导航功 能，随机手摇波形产生、完善的检测和测试自动化。开发的系统是能 够：刺激车辆系统跨越多各式各样的初始化条件下，行使的每个函数， 请检查系统反应，并为事后检测记录故障情况分析。黄英萍、罗斯麦克莫伦、马克奥克赛跟:甘王特戴赫拉沃里克制 造集团，沃里克大学，考文垂工程学院和国际癌症研究机构，沃里克 大学英国考文垂体育班尼特，捷豹路虎工程中心关键字：自动测试，信息娱乐系统，图像处理，建模与仿真，回路硬 件，鲁棒性，变形简介信息娱乐系统提供的各种信
3、息，娱乐和通讯功能的车辆司 机和乘客。典型的职能是路线的指导，收音机和CD播放、视频等音 频娱乐娱乐电视和移动电话的接口等作为以及对用户的相关的接口 功能控制系统。一直在这大增长驱动的消费类电子产品的迅速发展的 领域和客户期望有这些功能他们的车辆。这是的例子环绕声，DVD娱 乐系统，iPod连接，数字无线电和电视和语音激活。与这种增长的功能已在技术上的复杂性相应增加系统。在当前的 溢价车辆，信息娱乐系统系统通常实现为一个分布式系统组成的通信 通过一个高的模块数目高速光纤网络等媒体导向系统运输(大部分)。 在此实现信息娱乐系统系统其实是系统的系统(SOS)与个人系统有了 自主权，以实现其功能，但
4、共享资源，如Human -Machine接口 (HMI)， 扬声器和通信通道1。典型这种SOS的问题是突发行为作为系统以意 外的方式，特别是在期间进行交互哪里有可能对一些初始化条件在单 个系统中获取的延误和失败。这些可能被行使系统。在汽车的发展， 扬天的信息娱乐系统是极其重要和按照惯例进行手动的工程师的人 可以在客户层面观察，但这与限制一方面要测试覆盖面和有效性。第 一次限制是可用来做手动测试的时间，受发展的时间尺度和工程师的 约束工作时间。第二个是测试的在重复性，这是受人为错误。因此， 有自动化信息娱乐的要求测试的能力，其中复制包括有关人类专家有 关控制感官方式(即，触摸和声音)和观察(即，
5、视线和声音)下的 系统测试。这种测试功能必须能够刺激各式各样的初始化条件跨系统 包括那些被视为根据摇、电池电量低或故障条件下，行使的每个函数， 请检查系统响应和记录相关的数据，例如，大多数总线跟踪，在随后 的分析故障。这文件描述的设计和发展这种作为一部分的英国学术和 工业collabora-系统本族语的说法到复杂系统的验证项目。在于系统中，硬件-中环(HIL)平台受支持的基模型的方法模拟车 辆网络实时和动态地提供各类根据测试的信息娱乐系统的重要信号。 自针对某些反映系统的响应触摸屏、机器视觉系统的显示是被雇用来 监测检验屏幕图案、文字和警告灯告诉-故事的正确性。信息娱乐功 能的大多数由访问通过
6、集成的触摸屏幕的用户。为了实现完全自动化 的测试，一种新型电阻模拟技术的目的是要模拟操作的触摸屏幕。它 是已知该电压瞬变过程，如发动机的启动瞬时电流突可以到达800A， 可能会导致在系统上的一些故障。若要测试针对低电压瞬变条件下， 系统的稳定性瞬态波形发生器的制定是为了模仿三具体的瞬态过程。 测试自动化软件集成并控制所有设备，形成完全自动化测试过程，可 以不断地在天运行或甚至一个星期。不只会让开发的测试系统各种测 试可能、可重复的并且非常可靠，而且还大大提高了检测效率和简化 了的任务繁琐的验证测试。基于模型的功能的电子测试已以实施控制单元(ECU)使用HIL在 过去几年的汽车制造商2-5.目前
7、，捷豹路虎(JLR)已通过HIL自动化测 试和验证的电子身体系统、动力总成和底盘控制系统6,7。这种技术 的好处包括制造工艺(2010)51:233 -246自动化测试，较早前测试物理 原型之前车辆生成、鲁棒性和动态执行能力测试和减少供应商软件迭 代。机器视觉系统已在许多生产-使用图灵应用程序如汽车8-10、机 器人指导11，和焊接缺陷跟踪12,13。作者还雇用机器视觉的技术 高级驱动程序助理系统的障碍检测14,15。然而，没有研究有报道使 用机器视觉系统的设计验证测试。验证测试在设计阶段是非常不同从 测试中制造。首先，设计验证测试需要覆盖了大量不同的测试用例， 而不是限制，设置要证明正确的设
8、计。的时这辆车是在生成测试用例 的必由之路早期发展阶段使用基于模型的测试技术，模拟在车辆运行 条件真正的时间。第二，设计验证测试要求鲁棒性评价，迭代和重复 测试虽然它不需要大批量的零件的进行了测试。第三，设计验证测试 需要频繁的为不同类型的汽车测试系统的适应或为同一辆车不同的 发展阶段。其中一个新奇的这篇论文是机器的集成远景和HIL技术的 复杂设计验证测试。此外，本文件提出一种新型的伪-随机生成三个 电压瞬变的概念允许模仿随机测试的波形进程作为在实际情况下，见 过，并且还可以对测试重新生成，作进一步调查。此外，共同的办法 来模仿触摸的操作由一个人类的屏幕是使用机器人武器。在此设计 中，狡猾的电
9、阻模拟方法替换机器人要实现这一目标的武器。方法可 以完全地通过使用HIL模拟器，在软件中实现因此消除的复杂机械的 需要设备，如机器人武器、气动/液压、和电磁致动器。2系统配置为测试开发的系统的配置信息娱乐系统是图中所示1。该系统由 组成六个关键要素包括下测试，HIL股测试仪、机器视觉(照相机)， 触摸的操作屏幕、瞬态波形发生器和自动化测试。Images (referenced to test), iitureData.I-g Trigger.iV里 Go ntrol Param eters. CameraCAN.g.awayest.es Lilts.1CP &jRemole C-omtPowe
10、r.S 叩 ply.+JWtSJbraer. rIResistive control of touch screen.Tet AutomationMOST Analyzer., triaa-二Radio/CDk Tfjgjger Law.i Vollfige lest. MOlilS RS2 32. iT rans i ent waveformAnd io o utput m o niton ng,.* Cliniate/S.etu*Bluetooth/Phone/USBkMOST*， RingvFig.l System configuration .根 据测试的信息娱乐系统包括一个数包括无线
11、电/CD播放机，模块的放 大器(AMP)、导航系统、蓝色牙/电话USB，车辆安装程序、辅助音频 接口和气候控制功能。HMI主要基于7TFT电阻控制小组(ICP)在中心 控制台和远程在方向盘上的控件。音频输出是通过DSP放大器。模块 之间的通信是通过执行控制、数据和音频最光巴士信息。信息娱乐系 统连接到通过模块称为ICM作为车辆的其余部分大多数之间的网关 和车辆控制器地区网络(CAN)总线。值得注意的是ICP和远程控制方向 盘上驻留在该车辆CAN总线。此外，在连接了大多数分析仪在测试过 程中的最环。最分析仪是由HIL测试仪通过数字输出，以触发控制日 志记录的最大跟踪发生故障时。HIL测试仪模拟测
12、试系统内，车辆网 络和动态地提供了各种必要根据测试的信息娱乐系统的信号。它还充 当若要控制其他设备的控制中心。例如，它将发送通过串行端口触发 相机和接收命令从照相机，检查结果。机器视觉(照相机)系统检查对 系统的响应监测触摸屏等模式的显示和文本。触摸屏的操作是通过实 现的。使用一种阻力模拟方法，哪个是执行-HIL测试仪中的mented。 通过使用此方法的测试系统可以获取大部分的信息娱乐系统功能。瞬 态波形生成器生成电压信号和通过的信息娱乐系统通电可编程电源 产品供应商。波形发生器，模仿三个电压瞬变过程，用于针对低电压事件测试系统的稳定性。的在要集成的宿主计算机中运行自动化测试 和控制所有设备，
13、形成一个完全自动化的测试进程。另外，已经与主 机PC通过TCP/IP以太网通信-机器视觉系统扬天。此链接允许存储的 时间戳中的图像主机PC这样的测试下单位的行为可以检讨脱机的测 试结果。以下各节描述的各个元素的自动化测试系统包括HIL测试仪、 基于视觉检验、自动化的触摸屏操作，瞬变波形发生器和测试实验。Expansion boxIInterfacs.Simulation Models.Simulationof PoweMo de and . 血鬼域感 control panel - CAN .Power s up ply control,Simulationof to uch Screen o
14、peration. 敏讽 0 n/Off Switches - resi stance.Sound delection and measuring. 豌奴jfequency-A/IZi inputs.Serial conimunications RS232Real-timesimulaior.iT T TGAN., I/ORS232.3、HIL测试仪条目模拟器16用来形成一个硬件-中-半实物仿真试验系统。HIL 测试系统模拟车辆CAN总线提供电源模式对大多数网络通过大多数 网关的信号。它此外模拟ICP经营的信息娱乐系统。此外，HIL测试仪还提供RS232串行与相机和瞬态进行通信的接口波 形发生
15、器、电阻模拟操作触摸屏和A/D接口检测声音和声音频率测 量。模拟器由仿真模型组成的条目和如图中所示的扩展硬件2。扩展 框中包括一个处理器板DS1006和一个接口板DS2211。DSP板运行的仿 真模型，虽然接口板提供了不同的界面链接与其他设备，如罐头，抵 抗的产出，A/D转换器、模拟/数字输入和输出和RS232来控制机器视 觉系统的串行通信。在HIL系统中，实现了仿真模型在MATL AB/仿真/Stateflows和已编 译使用自动C代码生成函数的Matlab的实时实时执行车间。3.1模拟的电源模式信息娱乐系统的行为是由一个称为“电源模式”的罐决定的，例 如，指示该车辆的运行状态点火关闭，上，点火发动机摇，引擎 运行，等。若要测试性能的信息娱乐系统系统在摇的条件下，根据 测试车必须是在当应用摇引擎摇的状态瞬变电压到这辆车。此外， 任何后续必须在引擎运行进行功能测试后摇的状态。在真正的赛车， 电源模式的消息传送的身体ECU连接到罐头。因为我们在测试上一个 测试的信息娱乐系统。有时，为了表示真车的平台生成正确的电源模 式行为，我们利用可HIL测试仪来模拟身体ECU的模拟传输功率模式消 息到大多数的网关。|CP_A3.2ICP仿真备信息娱乐系统的集成控件面板为用户提供了一些硬键的操作 系统。ICP备控制的职能包括：选择的音频源，加载和弹出CD，向上/向下寻找广播电台和C
