561 大學生方程式賽車設計（模具及卡具設計）（有cad圖+三維圖）,561,大學生方程式賽車設計（模具及卡具設計）（有cad圖+三維圖）,大學生,方程式賽車,設計,模具,卡具,cad,三維 為汽車信息娛樂系統(tǒng)研究的自動化測試系統(tǒng) 黃英萍、羅斯麥克莫倫、馬克奧克·賽跟、甘王特·戴赫拉、皮特·瓊斯、彼得·貝內特、亞歷山德·羅斯、莫扎·特可、簡·凱樂其 收到：2009年12月18日/接受：2010年3月12日在線發(fā)表：2010年4月15日#施普林格出版社倫敦有限公司2010年 摘要 當前的溢價車輛實施的各式各樣的信息、娛樂和通信一般稱為信息娛樂系統(tǒng)。在汽車的發(fā)展期間，信息娛樂測試系統(tǒng)整體一級是常規(guī)地進行由專家可以觀察一個客戶手動出級別。這種方法有明顯的限制方面若要測試覆蓋率和效力由于的復雜性系統(tǒng)函數和人類的能力。因此，它是為自動化汽車制造商所要求的高度測試系統(tǒng)，將復制人類的信息娛樂系統(tǒng)包括有關感官方式有關的專家控制(即，接觸)和觀察（即，視線和聲音)下測試系統(tǒng)。本白皮書介紹了設計、開發(fā)和評價的這種系統(tǒng)，包括基于視覺的車輛網絡仿真檢查、自動導航功能，隨機手搖波形產生、完善的檢測和測試自動化。開發(fā)的系統(tǒng)是能夠：刺激車輛系統(tǒng)跨越多各式各樣的初始化條件下，行使的每個函數，請檢查系統(tǒng)反應，并為事后檢測記錄故障情況分析。 黃英萍、羅斯麥克莫倫、馬克奧克·賽跟:甘王特·戴赫拉沃里克制造集團，沃里克大學，考文垂工程學院和國際癌癥研究機構，沃里克大學英國考文垂體育班尼特，捷豹路虎工程中心 關鍵字：自動測試，信息娛樂系統(tǒng)，圖像處理，建模與仿真，回路硬件，魯棒性，變形 簡介 信息娛樂系統(tǒng)提供的各種信息，娛樂和通訊功能的車輛司機和乘客。典型的職能是路線的指導，收音機和CD播放、視頻等音頻娛樂娛樂電視和移動電話的接口等作為以及對用戶的相關的接口功能控制系統(tǒng)。一直在這大增長驅動的消費類電子產品的迅速發(fā)展的領域和客戶期望有這些功能他們的車輛。這是的例子環(huán)繞聲，DVD娛樂系統(tǒng)，iPod連接，數字無線電和電視和語音激活。 與這種增長的功能已在技術上的復雜性相應增加系統(tǒng)。在當前的溢價車輛，信息娛樂系統(tǒng)系統(tǒng)通常實現為一個分布式系統(tǒng)組成的通信通過一個高的模塊數目高速光纖網絡等媒體導向系統(tǒng)運輸（大部分）。在此實現信息娛樂系統(tǒng)系統(tǒng)其實是系統(tǒng)的系統(tǒng)(SOS)與個人系統(tǒng)有了自主權，以實現其功能，但共享資源，如Human–Machine接口(HMI)，揚聲器和通信通道[1]。典型這種SOS的問題是突發(fā)行為作為系統(tǒng)以意外的方式，特別是在期間進行交互哪里有可能對一些初始化條件在單個系統(tǒng)中獲取的延誤和失敗。這些可能被行使系統(tǒng)。在汽車的發(fā)展，揚天的信息娛樂系統(tǒng)是極其重要和按照慣例進行手動的工程師的人可以在客戶層面觀察，但這與限制一方面要測試覆蓋面和有效性。第一次限制是可用來做手動測試的時間，受發(fā)展的時間尺度和工程師的約束工作時間。第二個是測試的在重復性，這是受人為錯誤。因此，有自動化信息娛樂的要求測試的能力，其中復制包括有關人類專家有關控制感官方式（即，觸摸和聲音）和觀察（即，視線和聲音）下的系統(tǒng)測試。這種測試功能必須能夠刺激各式各樣的初始化條件跨系統(tǒng)包括那些被視為根據搖、電池電量低或故障條件下，行使的每個函數，請檢查系統(tǒng)響應和記錄相關的數據，例如，大多數總線跟蹤，在隨后的分析故障。這文件描述的設計和發(fā)展這種作為一部分的英國學術和工業(yè)collabora-系統(tǒng)本族語的說法到復雜系統(tǒng)的驗證項目。 在于系統(tǒng)中，硬件-中環(huán)(HIL)平臺受支持的基模型的方法模擬車輛網絡實時和動態(tài)地提供各類根據測試的信息娛樂系統(tǒng)的重要信號。自針對某些反映系統(tǒng)的響應觸摸屏、機器視覺系統(tǒng)的顯示是被雇用來監(jiān)測檢驗屏幕圖案、文字和警告燈告訴-故事的正確性。信息娛樂功能的大多數由訪問通過集成的觸摸屏幕的用戶。為了實現完全自動化的測試，一種新型電阻模擬技術的目的是要模擬操作的觸摸屏幕。它是已知該電壓瞬變過程，如發(fā)動機的啟動瞬時電流突可以到達800A，可能會導致在系統(tǒng)上的一些故障。若要測試針對低電壓瞬變條件下，系統(tǒng)的穩(wěn)定性瞬態(tài)波形發(fā)生器的制定是為了模仿三具體的瞬態(tài)過程。測試自動化軟件集成并控制所有設備，形成完全自動化測試過程，可以不斷地在天運行或甚至一個星期。不只會讓開發(fā)的測試系統(tǒng)各種測試可能、可重復的并且非?？煽浚疫€大大提高了檢測效率和簡化了的任務繁瑣的驗證測試。 基于模型的功能的電子測試已以實施控制單元(ECU)使用HIL在過去幾年的汽車制造商[2-5].目前，捷豹路虎(JLR)已通過HIL自動化測試和驗證的電子身體系統(tǒng)、動力總成和底盤控制系統(tǒng)[6,7]。這種技術的好處包括制造工藝(2010)51:233–246自動化測試，較早前測試物理原型之前車輛生成、魯棒性和動態(tài)執(zhí)行能力測試和減少供應商軟件迭代。機器視覺系統(tǒng)已在許多生產-使用圖靈應用程序如汽車[8-10]、機器人指導[11]，和焊接缺陷跟蹤[12,13]。作者還雇用機器視覺的技術高級驅動程序助理系統(tǒng)的障礙檢測[14,15]。然而，沒有研究有報道使用機器視覺系統(tǒng)的設計驗證測試。驗證測試在設計階段是非常不同從測試中制造。首先，設計驗證測試需要覆蓋了大量不同的測試用例，而不是限制，設置要證明正確的設計。的時這輛車是在生成測試用例的必由之路早期發(fā)展階段使用基于模型的測試技術，模擬在車輛運行條件真正的時間。第二，設計驗證測試要求魯棒性評價，迭代和重復測試雖然它不需要大批量的零件的進行了測試。第三，設計驗證測試需要頻繁的為不同類型的汽車測試系統(tǒng)的適應或為同一輛車不同的發(fā)展階段。其中一個新奇的這篇論文是機器的集成遠景和HIL技術的復雜設計驗證測試。此外，本文件提出一種新型的偽─隨機生成三個電壓瞬變的概念允許模仿隨機測試的波形進程作為在實際情況下，見過，并且還可以對測試重新生成，作進一步調查。此外，共同的辦法來模仿觸摸的操作由一個人類的屏幕是使用機器人武器。在此設計中，狡猾的電阻模擬方法替換機器人要實現這一目標的武器。方法可以完全地通過使用HIL模擬器，在軟件中實現因此消除的復雜機械的需要設備，如機器人武器、氣動/液壓、和電磁致動器。 2系統(tǒng)配置 為測試開發(fā)的系統(tǒng)的配置信息娛樂系統(tǒng)是圖中所示1。該系統(tǒng)由組成六個關鍵要素包括下測試，HIL股測試儀、機器視覺（照相機），觸摸的操作屏幕、瞬態(tài)波形發(fā)生器和自動化測試。 根據測試的信息娛樂系統(tǒng)包括一個數包括無線電/CD播放機，模塊的放大器(AMP)、導航系統(tǒng)、藍色牙/電話USB，車輛安裝程序、輔助音頻接口和氣候控制功能。HMI主要基于7″TFT電阻控制小組(ICP)在中心控制臺和遠程在方向盤上的控件。音頻輸出是通過DSP放大器。模塊之間的通信是通過執(zhí)行控制、數據和音頻最光巴士信息。信息娛樂系統(tǒng)連接到通過模塊稱為ICM作為車輛的其余部分大多數之間的網關和車輛控制器地區(qū)網絡(CAN)總線。值得注意的是ICP和遠程控制方向盤上駐留在該車輛CAN總線。此外，在連接了大多數分析儀在測試過程中的最環(huán)。最分析儀是由HIL測試儀通過數字輸出，以觸發(fā)控制日志記錄的最大跟蹤發(fā)生故障時。HIL測試儀模擬測試系統(tǒng)內，車輛網絡和動態(tài)地提供了各種必要根據測試的信息娛樂系統(tǒng)的信號。它還充當若要控制其他設備的控制中心。例如，它將發(fā)送通過串行端口觸發(fā)相機和接收命令從照相機，檢查結果。機器視覺(照相機)系統(tǒng)檢查對系統(tǒng)的響應監(jiān)測觸摸屏等模式的顯示和文本。觸摸屏的操作是通過實現的。使用一種阻力模擬方法，哪個是執(zhí)行-HIL測試儀中的mented。通過使用此方法的測試系統(tǒng)可以獲取大部分的信息娛樂系統(tǒng)功能。瞬態(tài)波形生成器生成電壓信號和通過的信息娛樂系統(tǒng)通電可編程電源產品供應商。波形發(fā)生器，模仿三個電壓瞬變過程，用于針對低電壓事件測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。的在要集成的宿主計算機中運行自動化測試和控制所有設備，形成一個完全自動化的測試進程。另外，已經與主機PC通過TCP/IP以太網通信-機器視覺系統(tǒng)揚天。此鏈接允許存儲的時間戳中的圖像主機PC這樣的測試下單位的行為可以檢討脫機的測試結果。以下各節(jié)描述的各個元素的自動化測試系統(tǒng)包括HIL測試儀、基于視覺檢驗、自動化的觸摸屏操作，瞬變波形發(fā)生器和測試實驗。 3、HIL測試儀 條目模擬器[16]用來形成一個硬件-中-半實物仿真試驗系統(tǒng)。HIL測試系統(tǒng)模擬車輛CAN總線提供電源模式對大多數網絡通過大多數網關的信號。它此外模擬ICP經營的信息娛樂系統(tǒng)。此外，HIL測試儀還提供RS232串行與相機和瞬態(tài)進行通信的接口波形發(fā)生器、電阻模擬操作觸摸屏和A/D接口檢測聲音和聲音頻率測量。 模擬器由仿真模型組成的條目和如圖中所示的擴展硬件2。擴展框中包括一個處理器板DS1006和一個接口板DS2211。DSP板運行的仿真模型，雖然接口板提供了不同的界面鏈接與其他設備，如罐頭，抵抗的產出，A/D轉換器、模擬/數字輸入和輸出和RS232來控制機器視覺系統(tǒng)的串行通信。 在HIL系統(tǒng)中，實現了仿真模型在MATLAB/仿真/Stateflows和已編譯使用自動C代碼生成函數的Matlab的實時實時執(zhí)行車間。 3.1模擬的電源模式 信息娛樂系統(tǒng)的行為是由一個稱為“電源模式”的罐決定的，例如，指示該車輛的運行狀態(tài)'點火關閉，''上，點火''發(fā)動機搖，''引擎運行，'等。若要測試性能的信息娛樂系統(tǒng)系統(tǒng)在搖的條件下，根據測試車必須是在當應用搖'引擎搖'的狀態(tài)瞬變電壓到這輛車。此外，任何后續(xù)必須在'引擎運行'進行功能測試后搖的狀態(tài)。在真正的賽車，電源模式的消息傳送的身體ECU連接到罐頭。因為我們在測試上一個測試的信息娛樂系統(tǒng)。有時，為了表示真車的平臺生成正確的電源模式行為，我們利用可HIL測試儀來模擬身體ECU的模擬傳輸功率模式消息到大多數的網關。 3.2ICP仿真 備信息娛樂系統(tǒng)的集成控件面板為用戶提供了一些硬鍵的操作系統(tǒng)。ICP備控制的職能包括：選擇的音頻源，加載和彈出CD，向上/向下尋找廣播電臺和CD曲目、音量控件，依此類推。若要啟用這些自動化測試必須的檢測中心，由控制職能，ICP備條目實時模擬器。 ICP備電子控制單元與車輛的接口通過車輛罐頭。因此，模擬ICP單位通過使用的條目模擬器可以模擬。圖所示的ICP備仿真模型 3.3.3聲音檢測 一個簡化的版的仿真模型RS232串行通信是圖中所示5。A傳輸的消息以回車符結束和有10個字節(jié)的最大長度。已收到的郵件8個字節(jié)的固定的長度。第一次3個字節(jié)給出的結果雖然以下5個字節(jié)指示結果名稱值。例如，積極跟蹤號碼是縮寫形式4基于視覺檢查完善的檢測包含兩個方面即檢測聲音打開或關閉和檢測的頻率(統(tǒng)治)聲音。聲音信號的采樣從揚聲器作為結束圖中所示1，并轉換成數字信號的AD內的條目模擬器的轉換器。打開/關閉聲音確定檢查信號的振幅。的聲音頻率由特定電路的檢測模擬器。檢測聲音頻率的目的，是若要確定聲音源和積極裁談會跟蹤。 3.4模擬的串行通信 RS232串行通信用來建立HIL測試儀與相機之間的聯系和因此，關閉循環(huán)測試的瞬態(tài)波形發(fā)生器可以執(zhí)行。在測試期間，HIL測試儀是控制中心指揮相機和瞬變波形發(fā)生器和以獲得檢驗結果從他們。例如，相機需要若要選擇特定的圖像處理作業(yè)所吩咐為特定的測試文件。生成的檢查結果相機需要返回到HIL測試儀。瞬態(tài)波形發(fā)生器需要com扔下去砸到生成特定啟動波形特定的測試。參數的波形造成故障需要返回到HIL測試人員以便可以在中重復此特定的測試以后的分析階段。 4.1機器視覺系統(tǒng) 機器視覺系統(tǒng)包括一臺相機，照明、光學和圖像處理軟件。康耐視視線彩色視覺傳感器[17]被選擇的圖像采集和加工，其中提供640×480像素的分辨率和32MB的閃存。采集速率的視覺傳感器是60全幀每秒。圖像采集是通過逐行掃描。圖像提供了處理軟件(視線在資源管理器Ver4.2.0)寬庫的視覺工具用于特征識別核查、測量和測試應用程序。PatMaxTM技術的一部分夾具和先進閱讀的光學字符識(OCR)工具文[17]可在軟件中。主照明的來源是從光與LED環(huán)定向的前臺照明，提供了高對比度之間的對象和背景。所選的內容光學鏡頭取決于字段的視圖和工作距離。在該設置下，鏡頭焦距為8毫米使用。圖像處理任務可以被分配到在攝像機閃存中存儲的不同的作業(yè)文件。在中組織這項工作，圖像處理的工作了根據系統(tǒng)功能與五個作業(yè)文件相對應的五個顯示頁面。每個作業(yè)的文件進行所有視覺檢查所需的測試頁規(guī)格。在這次的視覺巡查工作可以分為三類，如下所示。 4.2檢查的模式 絕大多數信息娛樂功能用戶可以通過觸摸屏操作。因此，大部分的功能測試是檢查是否屏幕給出正確像預期的那樣顯示。例如，我們需要檢查頁，溫度格式，時鐘格式，收音機/CD的來源，等等。這種檢查可以通過檢測在特定的屏幕區(qū)域中的模式。圖6給檢查的主頁上顯示的示例。最初，主頁的左上方模式被訓練使用PatMaxTM工具和主控形狀圖案作為存儲。在測試期間，捕獲映像從測試下股與受過訓練的模式進行比較。頁的認識到基于模式匹配返回積分從PatMaxTM工具。如圖中所示6首頁頁有99.9，而其他匹配的得分最高頁"音頻"、"氣候"和"通訊"還有更低匹配的分數。作者也適用帕特MaxTM工具檢測的車輛儀器群集。有關如何更詳細信息PatMaxTM工具介紹工作[7].