乘用車組合儀表測(cè)試臺(tái)架的研究

關(guān)牧野　戰(zhàn)偉

摘 要： 為了提高乘用車組合儀表測(cè)試的工作效率，滿足測(cè)試人員對(duì)多種性能功能的測(cè)量要求，搭建一個(gè)靈活高效的測(cè)試臺(tái)架就顯得尤為必要。通過總結(jié)評(píng)估組合儀表目前的功能性能參數(shù)，從滿足待測(cè)組合儀表的性能參數(shù)方面選擇硬件，從測(cè)試的效率和執(zhí)行穩(wěn)定性方面選擇軟件，從測(cè)試流程簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確方面設(shè)計(jì)臺(tái)架的測(cè)試架構(gòu)。詳細(xì)闡述了搭建一個(gè)乘用車組合儀表測(cè)試臺(tái)架的方法。

關(guān)鍵詞： 測(cè)試； 組合儀表； 臺(tái)架； 測(cè)試腳本

中圖分類號(hào)： TN06?34； TM464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）05?0114?03

0 引 言

隨著汽車電子的發(fā)展，作為交互界面的組合儀表，需要提供給駕駛員的運(yùn)行參數(shù)也越來(lái)越豐富。從最初的車速、轉(zhuǎn)速、水溫、燃油到后來(lái)的燃油提醒、里程累積，發(fā)展到現(xiàn)在的藍(lán)牙信息，胎壓提醒以及今后應(yīng)用的投影導(dǎo)航、實(shí)時(shí)夜視，都不斷地增加儀表的顯示信息。給儀表提供信息的相關(guān)器件也日益增多，從最基礎(chǔ)的動(dòng)力系統(tǒng)，到后來(lái)增加的車載導(dǎo)航系統(tǒng)，藍(lán)牙通信系統(tǒng)，胎壓監(jiān)控系統(tǒng)等眾多系統(tǒng)；和儀表相關(guān)聯(lián)的開關(guān)也從簡(jiǎn)單的儀表板開關(guān)，增加了復(fù)雜的方向盤左右控制開關(guān)燈。

與組合儀表顯示信息日益復(fù)雜的現(xiàn)狀相反，留給組合儀表測(cè)試工作的時(shí)間卻在不斷減少，而這必然導(dǎo)致測(cè)試人員工作強(qiáng)度不斷增大。因此，提升測(cè)試工具的通用性和高效性就成為測(cè)試人員必不可少的一項(xiàng)工作。開發(fā)一個(gè)乘用車組合儀表的測(cè)試臺(tái)架，既能夠適應(yīng)對(duì)多個(gè)項(xiàng)目的組合儀表測(cè)試需求，又能夠幫助測(cè)試人員從大量顯示信息中及時(shí)快速地發(fā)現(xiàn)問題，再現(xiàn)問題就具有了積極的意義。

1 測(cè)試系統(tǒng)搭建

1.1 硬件系統(tǒng)的構(gòu)建

組合儀表的需要測(cè)量的信號(hào)主要通過CAN線和LIN線傳遞，有些則是直接采集相關(guān)電壓、電阻信號(hào)。因此，在硬件選擇上，盡量將常用信號(hào)的采集方式都在測(cè)試臺(tái)架上提前預(yù)留出來(lái)。

臺(tái)架的控制端由一臺(tái)工控機(jī)作為軟件工作平臺(tái)，選取了一臺(tái)35～45 A的電源作為臺(tái)架的供電設(shè)備?？紤]到組合儀表測(cè)試臺(tái)架的制作目的主要在于組合儀表功能的測(cè)試，因此在此忽略動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)和起動(dòng)機(jī)在汽車起動(dòng)時(shí)造成的電壓波動(dòng)的影響，相關(guān)系統(tǒng)的測(cè)試在實(shí)車上配合高低溫性能試驗(yàn)一起進(jìn)行。臺(tái)架含有一塊通信板卡，能夠提供3路CAN通信和3路Lin通信，完全能夠滿足測(cè)試臺(tái)架的應(yīng)用。測(cè)試臺(tái)架框圖如圖1所示。

由于希望保持臺(tái)架對(duì)于整個(gè)組合儀表功能的覆蓋性，因此在制作過程中考慮到目前國(guó)內(nèi)零部件供應(yīng)商大量使用硬線控制信號(hào)，因此在整個(gè)測(cè)試臺(tái)架中選用2組數(shù)/模轉(zhuǎn)換控制模塊來(lái)調(diào)整和反饋硬線端口的電壓。每組數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊有8路模擬輸入，2路模擬輸出，12路數(shù)字輸入輸出端口。通過使用這些輸入輸出口的介入，滿足了測(cè)試中多條硬線的控制條件的改變。

在測(cè)試過程中，測(cè)試人員經(jīng)常需要監(jiān)控被測(cè)系統(tǒng)的電流，如啟動(dòng)電流、峰值電流，一套良好的電流監(jiān)控設(shè)備能幫助測(cè)試人員及時(shí)地發(fā)現(xiàn)隱患和排查問題。臺(tái)架在搭建時(shí)，需要選用一塊高品質(zhì)的電流測(cè)量模塊，能夠及時(shí)迅速的反映電流變化，同時(shí)又滿足電流在大范圍內(nèi)波動(dòng)的工作情況。綜合考慮后，選取了一款最小采樣時(shí)間0.01～0.2 ms，量程跳變范圍為0.001 mA～100 A的電流模塊?？紤]到電流模塊的工作特性，為了更好地保護(hù)電流模塊，延長(zhǎng)電流模塊的使用壽命，在臺(tái)架內(nèi)部添加了電流模塊工作選擇系統(tǒng)。在不需要電流測(cè)量時(shí)，不用打開測(cè)試臺(tái)架，直接通過操作界面，將電流模塊隔離在工作回路之外，既降低了臺(tái)架內(nèi)部的散熱量，又延長(zhǎng)了電流模塊的使用壽命。

很多儀表的燃油顯示都需要參考油箱的阻值。通過改變?nèi)加透∽拥淖柚?，?lái)影響燃油表的示數(shù)。一塊精確的電阻卡對(duì)于準(zhǔn)確測(cè)量燃油表的功能有著極大的幫助。根據(jù)臺(tái)架測(cè)量需要的各項(xiàng)指標(biāo)，選取了最大耐受電壓為100 V，最小單位值為1 Ω，精度為0.5%，單個(gè)電阻功率為0.5 W，最大耐受電流1 A，量程為0～16 MΩ的一款電阻板卡。

為了更好地滿足臺(tái)架在同一平臺(tái)下的通用性，考慮到更方便快捷的更換為新的車型的電控單元，因此在測(cè)試平臺(tái)內(nèi)部，通過BOB盒連接原有線束和控制端。使用BOB盒連接控制端，使控制端的信號(hào)調(diào)整更加靈活。同時(shí)在分析問題時(shí)，能夠更方便地監(jiān)控控制信號(hào)是否準(zhǔn)確，及時(shí)定位問題。使用原車線束接口，不但降低了線束端發(fā)生問題的概率，同時(shí)保持和其他部門線束的引腳定義一致性，能夠方便準(zhǔn)確地和其他部門進(jìn)行溝通，更能夠直觀地檢查線束的制作是否滿足設(shè)計(jì)的定義。

1.2 軟件系統(tǒng)的構(gòu)建

操作平臺(tái)方面使用的是界面友好的Protech系列軟件。使用Protech軟件進(jìn)行電源操作，電流模塊的工作選擇。考慮到組合儀表的工作電源狀態(tài)不同，將電源系統(tǒng)分成ACC和IG ON兩種狀態(tài)，滿足檢驗(yàn)在不同電源狀態(tài)下，組合儀表顯示信息的實(shí)際工作情況，操作界面如圖2所示。

由于組合儀表需要測(cè)試的功能繁雜，單純手動(dòng)測(cè)試，將消耗大量的人力及時(shí)間，其效率很低，且無(wú)法保證測(cè)試執(zhí)行的一致性。測(cè)試臺(tái)架從成本和效率上考慮，將手動(dòng)測(cè)試與自動(dòng)化測(cè)試相結(jié)合，進(jìn)行了半自動(dòng)化測(cè)試的嘗試。既可以彌補(bǔ)手動(dòng)測(cè)試上的效率較低的缺陷，也無(wú)需投入高成本的視頻識(shí)別系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)試執(zhí)行的一致性。

利用PROVEtech：TA自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)的輸入，自動(dòng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢查但需要人工進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的判斷，最后自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。每個(gè)測(cè)試步驟都需要彈出幾個(gè)對(duì)話框以輔助測(cè)試人員進(jìn)行測(cè)試執(zhí)行和對(duì)結(jié)果的判斷，測(cè)試流程圖如圖3所示。

為了增加程序的可讀性、可移植性，提高編寫測(cè)試程序效率，降低程序存在BUG的風(fēng)險(xiǎn)，在項(xiàng)目中制定了測(cè)試程序模板。主要包括的內(nèi)容有：程序結(jié)構(gòu)、程序注釋、對(duì)話框及測(cè)試結(jié)果。

程序結(jié)構(gòu)由初始化條件，測(cè)試步驟，設(shè)定清零三部分組成。

程序注釋主要是增加程序的可讀性。

對(duì)話框的標(biāo)準(zhǔn)化有助于提高測(cè)試效率，降低誤判/漏判風(fēng)險(xiǎn)。測(cè)試中通用的測(cè)試對(duì)話框有兩種：一種是判斷對(duì)話框，一種是錯(cuò)誤描述對(duì)話框。

判斷對(duì)話框要求其彈出的對(duì)話提示能夠幫助測(cè)試人員進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，如圖4所示。

測(cè)試結(jié)果能夠自動(dòng)打印到測(cè)試報(bào)告中和測(cè)試管理文件中，重要的CAN信號(hào)要進(jìn)行連續(xù)采集記錄，并嵌入測(cè)試報(bào)告中。

測(cè)試報(bào)告是測(cè)試階段最后的文檔產(chǎn)物，它是把測(cè)試的過程和測(cè)試結(jié)果寫成文檔，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題和缺陷進(jìn)行分析，為糾正產(chǎn)品存在的質(zhì)量問題提供依據(jù)，同時(shí)為產(chǎn)品的驗(yàn)收和交付打下基礎(chǔ)。測(cè)試報(bào)告中包含足夠的信息，包括測(cè)試的基本信息、測(cè)試的初始化條件、測(cè)試過程及評(píng)價(jià)、測(cè)試最終結(jié)果等，測(cè)試報(bào)告基于測(cè)試中的數(shù)據(jù)采集以及對(duì)最終的測(cè)試結(jié)果分析。

測(cè)試管理文件自動(dòng)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行記錄、整理及統(tǒng)計(jì)，把測(cè)試者提供每次測(cè)試的主要信息直觀的反映出來(lái)，可以對(duì)整體測(cè)試結(jié)果有更直觀的了解，容易找到控制器的問題所在并進(jìn)行回歸測(cè)試、提升測(cè)試效率和測(cè)試質(zhì)量，如圖6所示。

2 程序體管理

臺(tái)架的測(cè)試程序?qū)嶋H應(yīng)用時(shí)，主要是針對(duì)某一車型。當(dāng)想要應(yīng)用在其他平臺(tái)時(shí)，要對(duì)所有的測(cè)試程序中的信號(hào)及一部分提示信息進(jìn)行修改，工作量是非常大的。這里采用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)庫(kù)的方式，換平臺(tái)只需要更改其基礎(chǔ)庫(kù)即可，不用對(duì)每一個(gè)測(cè)試程序進(jìn)行修改。

采用結(jié)構(gòu)體的方式，把所有的信號(hào)全部定義為一個(gè)結(jié)構(gòu)體，內(nèi)部的變量為測(cè)試程序惟一相關(guān)的信號(hào)名稱，如圖7所示。

3 結(jié) 論

文中提出了一種測(cè)試臺(tái)架的設(shè)計(jì)和搭建方法，從組合儀表的功能性能和參數(shù)要求出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)高效的組合儀表測(cè)試臺(tái)架。臺(tái)架具有控制簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、效率高等特點(diǎn)。實(shí)際使用效果證明了該臺(tái)架在組合儀表測(cè)試中的作用，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方案的正確性和有效性。

參考文獻(xiàn)

[1] 張翔.汽車信息娛樂技術(shù)的最新進(jìn)展[J].汽車制造業(yè)，2012（15）：40?41.

[2] 魏富選.汽車電子信息娛樂系統(tǒng)工程開發(fā)與應(yīng)用[J].中國(guó)電子商情：基礎(chǔ)電子，2012（9）：51?55.

[3] 王睿達(dá)，孟建軍.駕駛員輔助系統(tǒng)報(bào)警性能測(cè)試臺(tái)架的研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2012（14）：94?97.

[4] MBtech集團(tuán).高效的汽車電子自動(dòng)化測(cè)試工具：PROVEtech[J].汽車制造業(yè)，2010（10）：34?36.

[5] 崔浩.CAN總線式汽車組合儀表在線測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2007.

[6] 楊成.一種CAN總線全電子車用儀表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[7] 車曉鐳，王登峰，曹曉琳，等.乘用車CAN總線數(shù)字儀表測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].汽車工程，2010（10）：34?37.

判斷對(duì)話框要求其彈出的對(duì)話提示能夠幫助測(cè)試人員進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，如圖4所示。

測(cè)試結(jié)果能夠自動(dòng)打印到測(cè)試報(bào)告中和測(cè)試管理文件中，重要的CAN信號(hào)要進(jìn)行連續(xù)采集記錄，并嵌入測(cè)試報(bào)告中。

測(cè)試報(bào)告是測(cè)試階段最后的文檔產(chǎn)物，它是把測(cè)試的過程和測(cè)試結(jié)果寫成文檔，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題和缺陷進(jìn)行分析，為糾正產(chǎn)品存在的質(zhì)量問題提供依據(jù)，同時(shí)為產(chǎn)品的驗(yàn)收和交付打下基礎(chǔ)。測(cè)試報(bào)告中包含足夠的信息，包括測(cè)試的基本信息、測(cè)試的初始化條件、測(cè)試過程及評(píng)價(jià)、測(cè)試最終結(jié)果等，測(cè)試報(bào)告基于測(cè)試中的數(shù)據(jù)采集以及對(duì)最終的測(cè)試結(jié)果分析。

測(cè)試管理文件自動(dòng)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行記錄、整理及統(tǒng)計(jì)，把測(cè)試者提供每次測(cè)試的主要信息直觀的反映出來(lái)，可以對(duì)整體測(cè)試結(jié)果有更直觀的了解，容易找到控制器的問題所在并進(jìn)行回歸測(cè)試、提升測(cè)試效率和測(cè)試質(zhì)量，如圖6所示。

2 程序體管理

臺(tái)架的測(cè)試程序?qū)嶋H應(yīng)用時(shí)，主要是針對(duì)某一車型。當(dāng)想要應(yīng)用在其他平臺(tái)時(shí)，要對(duì)所有的測(cè)試程序中的信號(hào)及一部分提示信息進(jìn)行修改，工作量是非常大的。這里采用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)庫(kù)的方式，換平臺(tái)只需要更改其基礎(chǔ)庫(kù)即可，不用對(duì)每一個(gè)測(cè)試程序進(jìn)行修改。

采用結(jié)構(gòu)體的方式，把所有的信號(hào)全部定義為一個(gè)結(jié)構(gòu)體，內(nèi)部的變量為測(cè)試程序惟一相關(guān)的信號(hào)名稱，如圖7所示。

3 結(jié) 論

文中提出了一種測(cè)試臺(tái)架的設(shè)計(jì)和搭建方法，從組合儀表的功能性能和參數(shù)要求出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)高效的組合儀表測(cè)試臺(tái)架。臺(tái)架具有控制簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、效率高等特點(diǎn)。實(shí)際使用效果證明了該臺(tái)架在組合儀表測(cè)試中的作用，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方案的正確性和有效性。

參考文獻(xiàn)

[1] 張翔.汽車信息娛樂技術(shù)的最新進(jìn)展[J].汽車制造業(yè)，2012（15）：40?41.

[2] 魏富選.汽車電子信息娛樂系統(tǒng)工程開發(fā)與應(yīng)用[J].中國(guó)電子商情：基礎(chǔ)電子，2012（9）：51?55.

[3] 王睿達(dá)，孟建軍.駕駛員輔助系統(tǒng)報(bào)警性能測(cè)試臺(tái)架的研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2012（14）：94?97.

[4] MBtech集團(tuán).高效的汽車電子自動(dòng)化測(cè)試工具：PROVEtech[J].汽車制造業(yè)，2010（10）：34?36.

[5] 崔浩.CAN總線式汽車組合儀表在線測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2007.

[6] 楊成.一種CAN總線全電子車用儀表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[7] 車曉鐳，王登峰，曹曉琳，等.乘用車CAN總線數(shù)字儀表測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].汽車工程，2010（10）：34?37.

判斷對(duì)話框要求其彈出的對(duì)話提示能夠幫助測(cè)試人員進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，如圖4所示。

測(cè)試結(jié)果能夠自動(dòng)打印到測(cè)試報(bào)告中和測(cè)試管理文件中，重要的CAN信號(hào)要進(jìn)行連續(xù)采集記錄，并嵌入測(cè)試報(bào)告中。

測(cè)試報(bào)告是測(cè)試階段最后的文檔產(chǎn)物，它是把測(cè)試的過程和測(cè)試結(jié)果寫成文檔，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題和缺陷進(jìn)行分析，為糾正產(chǎn)品存在的質(zhì)量問題提供依據(jù)，同時(shí)為產(chǎn)品的驗(yàn)收和交付打下基礎(chǔ)。測(cè)試報(bào)告中包含足夠的信息，包括測(cè)試的基本信息、測(cè)試的初始化條件、測(cè)試過程及評(píng)價(jià)、測(cè)試最終結(jié)果等，測(cè)試報(bào)告基于測(cè)試中的數(shù)據(jù)采集以及對(duì)最終的測(cè)試結(jié)果分析。

測(cè)試管理文件自動(dòng)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行記錄、整理及統(tǒng)計(jì)，把測(cè)試者提供每次測(cè)試的主要信息直觀的反映出來(lái)，可以對(duì)整體測(cè)試結(jié)果有更直觀的了解，容易找到控制器的問題所在并進(jìn)行回歸測(cè)試、提升測(cè)試效率和測(cè)試質(zhì)量，如圖6所示。

2 程序體管理

臺(tái)架的測(cè)試程序?qū)嶋H應(yīng)用時(shí)，主要是針對(duì)某一車型。當(dāng)想要應(yīng)用在其他平臺(tái)時(shí)，要對(duì)所有的測(cè)試程序中的信號(hào)及一部分提示信息進(jìn)行修改，工作量是非常大的。這里采用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)庫(kù)的方式，換平臺(tái)只需要更改其基礎(chǔ)庫(kù)即可，不用對(duì)每一個(gè)測(cè)試程序進(jìn)行修改。

采用結(jié)構(gòu)體的方式，把所有的信號(hào)全部定義為一個(gè)結(jié)構(gòu)體，內(nèi)部的變量為測(cè)試程序惟一相關(guān)的信號(hào)名稱，如圖7所示。

3 結(jié) 論

文中提出了一種測(cè)試臺(tái)架的設(shè)計(jì)和搭建方法，從組合儀表的功能性能和參數(shù)要求出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)高效的組合儀表測(cè)試臺(tái)架。臺(tái)架具有控制簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、效率高等特點(diǎn)。實(shí)際使用效果證明了該臺(tái)架在組合儀表測(cè)試中的作用，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方案的正確性和有效性。

參考文獻(xiàn)

[1] 張翔.汽車信息娛樂技術(shù)的最新進(jìn)展[J].汽車制造業(yè)，2012（15）：40?41.

[2] 魏富選.汽車電子信息娛樂系統(tǒng)工程開發(fā)與應(yīng)用[J].中國(guó)電子商情：基礎(chǔ)電子，2012（9）：51?55.

[3] 王睿達(dá)，孟建軍.駕駛員輔助系統(tǒng)報(bào)警性能測(cè)試臺(tái)架的研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2012（14）：94?97.

[4] MBtech集團(tuán).高效的汽車電子自動(dòng)化測(cè)試工具：PROVEtech[J].汽車制造業(yè)，2010（10）：34?36.

[5] 崔浩.CAN總線式汽車組合儀表在線測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2007.

[6] 楊成.一種CAN總線全電子車用儀表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[7] 車曉鐳，王登峰，曹曉琳，等.乘用車CAN總線數(shù)字儀表測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].汽車工程，2010（10）：34?37.