裝配圖大學(xué)生方程式賽車設(shè)計(jì)（模具及卡具設(shè)計(jì)）（有cad圖+三維圖）,裝配,大學(xué)生,方程式賽車,設(shè)計(jì),模具,卡具,cad,三維 外文資料譯文 為汽車信息娛樂系統(tǒng)研究的自動(dòng)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(nèi)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(dāng)前的溢價(jià)車輛實(shí)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(jí)是常規(guī)地進(jìn)行由專家可以觀察一個(gè)客戶手動(dòng)出級(jí)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(fù)雜性系統(tǒng)函數(shù)和人類的能力。因此，它是為自動(dòng)化汽車制造商所要求的高度測試系統(tǒng)，將復(fù)制人類的信息娛樂系統(tǒng)包括有關(guān)感官方式有關(guān)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(shè)計(jì)、開發(fā)和評(píng)價(jià)的這種系統(tǒng)，包括基于視覺的車輛網(wǎng)絡(luò)仿真檢查、自動(dòng)導(dǎo)航功能，隨機(jī)手搖波形產(chǎn)生、完善的檢測和測試自動(dòng)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(gè)函數(shù)，請(qǐng)檢查系統(tǒng)反應(yīng)，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(tuán)，沃里克大學(xué)，考文垂工程學(xué)院和國際癌癥研究機(jī)構(gòu)，沃里克大學(xué)英國考文垂體育班尼特，捷豹路虎工程中心 關(guān)鍵字：自動(dòng)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(jī)和乘客。典型的職能是路線的指導(dǎo)，收音機(jī)和CD播放、視頻等音頻娛樂娛樂電視和移動(dòng)電話的接口等作為以及對(duì)用戶的相關(guān)的接口功能控制系統(tǒng)。一直在這大增長驅(qū)動(dòng)的消費(fèi)類電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展的領(lǐng)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(shù)字無線電和電視和語音激活。 與這種增長的功能已在技術(shù)上的復(fù)雜性相應(yīng)增加系統(tǒng)。在當(dāng)前的溢價(jià)車輛，信息娛樂系統(tǒng)系統(tǒng)通常實(shí)現(xiàn)為一個(gè)分布式系統(tǒng)組成的通信通過一個(gè)高的模塊數(shù)目高速光纖網(wǎng)絡(luò)等媒體導(dǎo)向系統(tǒng)運(yùn)輸（大部分）。在此實(shí)現(xiàn)信息娛樂系統(tǒng)系統(tǒng)其實(shí)是系統(tǒng)的系統(tǒng)(SOS)與個(gè)人系統(tǒng)有了自主權(quán)，以實(shí)現(xiàn)其功能，但共享資源，如Human–Machine接口(HMI)，揚(yáng)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(jìn)行交互哪里有可能對(duì)一些初始化條件在單個(gè)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(yáng)天的信息娛樂系統(tǒng)是極其重要和按照慣例進(jìn)行手動(dòng)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(dòng)測試的時(shí)間，受發(fā)展的時(shí)間尺度和工程師的約束工作時(shí)間。第二個(gè)是測試的在重復(fù)性，這是受人為錯(cuò)誤。因此，有自動(dòng)化信息娛樂的要求測試的能力，其中復(fù)制包括有關(guān)人類專家有關(guān)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(jù)搖、電池電量低或故障條件下，行使的每個(gè)函數(shù)，請(qǐng)檢查系統(tǒng)響應(yīng)和記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如，大多數(shù)總線跟蹤，在隨后的分析故障。這文件描述的設(shè)計(jì)和發(fā)展這種作為一部分的英國學(xué)術(shù)和工業(yè)collabora-系統(tǒng)本族語的說法到復(fù)雜系統(tǒng)的驗(yàn)證項(xiàng)目。 在于系統(tǒng)中，硬件-中環(huán)(HIL)平臺(tái)受支持的基模型的方法模擬車輛網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)地提供各類根據(jù)測試的信息娛樂系統(tǒng)的重要信號(hào)。自針對(duì)某些反映系統(tǒng)的響應(yīng)觸摸屏、機(jī)器視覺系統(tǒng)的顯示是被雇用來監(jiān)測檢驗(yàn)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(shù)由訪問通過集成的觸摸屏幕的用戶。為了實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化的測試，一種新型電阻模擬技術(shù)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(dòng)機(jī)的啟動(dòng)瞬時(shí)電流突可以到達(dá)800A，可能會(huì)導(dǎo)致在系統(tǒng)上的一些故障。若要測試針對(duì)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(dòng)化軟件集成并控制所有設(shè)備，形成完全自動(dòng)化測試過程，可以不斷地在天運(yùn)行或甚至一個(gè)星期。不只會(huì)讓開發(fā)的測試系統(tǒng)各種測試可能、可重復(fù)的并且非常可靠，而且還大大提高了檢測效率和簡化了的任務(wù)繁瑣的驗(yàn)證測試。 基于模型的功能的電子測試已以實(shí)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(dòng)化測試和驗(yàn)證的電子身體系統(tǒng)、動(dòng)力總成和底盤控制系統(tǒng)[6,7]。這種技術(shù)的好處包括制造工藝(2010)51:233–246自動(dòng)化測試，較早前測試物理原型之前車輛生成、魯棒性和動(dòng)態(tài)執(zhí)行能力測試和減少供應(yīng)商軟件迭代。機(jī)器視覺系統(tǒng)已在許多生產(chǎn)-使用圖靈應(yīng)用程序如汽車[8-10]、機(jī)器人指導(dǎo)[11]，和焊接缺陷跟蹤[12,13]。作者還雇用機(jī)器視覺的技術(shù)高級(jí)驅(qū)動(dòng)程序助理系統(tǒng)的障礙檢測[14,15]。然而，沒有研究有報(bào)道使用機(jī)器視覺系統(tǒng)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證測試。驗(yàn)證測試在設(shè)計(jì)階段是非常不同從測試中制造。首先，設(shè)計(jì)驗(yàn)證測試需要覆蓋了大量不同的測試用例，而不是限制，設(shè)置要證明正確的設(shè)計(jì)。的時(shí)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(shù)，模擬在車輛運(yùn)行條件真正的時(shí)間。第二，設(shè)計(jì)驗(yàn)證測試要求魯棒性評(píng)價(jià)，迭代和重復(fù)測試雖然它不需要大批量的零件的進(jìn)行了測試。第三，設(shè)計(jì)驗(yàn)證測試需要頻繁的為不同類型的汽車測試系統(tǒng)的適應(yīng)或?yàn)橥惠v車不同的發(fā)展階段。其中一個(gè)新奇的這篇論文是機(jī)器的集成遠(yuǎn)景和HIL技術(shù)的復(fù)雜設(shè)計(jì)驗(yàn)證測試。此外，本文件提出一種新型的偽─隨機(jī)生成三個(gè)電壓瞬變的概念允許模仿隨機(jī)測試的波形進(jìn)程作為在實(shí)際情況下，見過，并且還可以對(duì)測試重新生成，作進(jìn)一步調(diào)查。此外，共同的辦法來模仿觸摸的操作由一個(gè)人類的屏幕是使用機(jī)器人武器。在此設(shè)計(jì)中，狡猾的電阻模擬方法替換機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的武器。方法可以完全地通過使用HIL模擬器，在軟件中實(shí)現(xiàn)因此消除的復(fù)雜機(jī)械的需要設(shè)備，如機(jī)器人武器、氣動(dòng)/液壓、和電磁致動(dòng)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(gè)關(guān)鍵要素包括下測試，HIL股測試儀、機(jī)器視覺（照相機(jī)），觸摸的操作屏幕、瞬態(tài)波形發(fā)生器和自動(dòng)化測試。 根據(jù)測試的信息娛樂系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)包括無線電/CD播放機(jī)，模塊的放大器(AMP)、導(dǎo)航系統(tǒng)、藍(lán)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(tái)和遠(yuǎn)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(shù)據(jù)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(shù)之間的網(wǎng)關(guān)和車輛控制器地區(qū)網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線。值得注意的是ICP和遠(yuǎn)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(shù)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(shù)字輸出，以觸發(fā)控制日志記錄的最大跟蹤發(fā)生故障時(shí)。HIL測試儀模擬測試系統(tǒng)內(nèi)，車輛網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)地提供了各種必要根據(jù)測試的信息娛樂系統(tǒng)的信號(hào)。它還充當(dāng)若要控制其他設(shè)備的控制中心。例如，它將發(fā)送通過串行端口觸發(fā)相機(jī)和接收命令從照相機(jī)，檢查結(jié)果。機(jī)器視覺(照相機(jī))系統(tǒng)檢查對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)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(shí)現(xiàn)的。使用一種阻力模擬方法，哪個(gè)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(hào)和通過的信息娛樂系統(tǒng)通電可編程電源產(chǎn)品供應(yīng)商。波形發(fā)生器，模仿三個(gè)電壓瞬變過程，用于針對(duì)低電壓事件測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。的在要集成的宿主計(jì)算機(jī)中運(yùn)行自動(dòng)化測試和控制所有設(shè)備，形成一個(gè)完全自動(dòng)化的測試進(jìn)程。另外，已經(jīng)與主機(jī)PC通過TCP/IP以太網(wǎng)通信-機(jī)器視覺系統(tǒng)揚(yáng)天。此鏈接允許存儲(chǔ)的時(shí)間戳中的圖像主機(jī)PC這樣的測試下單位的行為可以檢討脫機(jī)的測試結(jié)果。以下各節(jié)描述的各個(gè)元素的自動(dòng)化測試系統(tǒng)包括HIL測試儀、基于視覺檢驗(yàn)、自動(dòng)化的觸摸屏操作，瞬變波形發(fā)生器和測試實(shí)驗(yàn)。 3、HIL測試儀 條目模擬器[16]用來形成一個(gè)硬件-中-半實(shí)物仿真試驗(yàn)系統(tǒng)。HIL測試系統(tǒng)模擬車輛CAN總線提供電源模式對(duì)大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)通過大多數(shù)網(wǎng)關(guān)的信號(hào)。它此外模擬ICP經(jīng)營的信息娛樂系統(tǒng)。此外，HIL測試儀還提供RS232串行與相機(jī)和瞬態(tài)進(jìn)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(kuò)展硬件2。擴(kuò)展框中包括一個(gè)處理器板DS1006和一個(gè)接口板DS2211。DSP板運(yùn)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(shè)備，如罐頭，抵抗的產(chǎn)出，A/D轉(zhuǎn)換器、模擬/數(shù)字輸入和輸出和RS232來控制機(jī)器視覺系統(tǒng)的串行通信。 在HIL系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了仿真模型在MATLAB/仿真/Stateflows和已編譯使用自動(dòng)C代碼生成函數(shù)的Matlab的實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)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(gè)稱為“電源模式”的罐決定的，例如，指示該車輛的運(yùn)行狀態(tài)'點(diǎn)火關(guān)閉，''上，點(diǎn)火''發(fā)動(dòng)機(jī)搖，''引擎運(yùn)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(jù)測試車必須是在當(dāng)應(yīng)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(yùn)行'進(jìn)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?yàn)槲覀冊(cè)跍y試上一個(gè)測試的信息娛樂系統(tǒng)。有時(shí)，為了表示真車的平臺(tái)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(shù)的網(wǎng)關(guān)。 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(tái)和CD曲目、音量控件，依此類推。若要啟用這些自動(dòng)化測試必須的檢測中心，由控制職能，ICP備條目實(shí)時(shí)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(gè)簡化的版的仿真模型RS232串行通信是圖中所示5。A傳輸?shù)南⒁曰剀嚪Y(jié)束和有10個(gè)字節(jié)的最大長度。已收到的郵件8個(gè)字節(jié)的固定的長度。第一次3個(gè)字節(jié)給出的結(jié)果雖然以下5個(gè)字節(jié)指示結(jié)果名稱值。例如，積極跟蹤號(hào)碼是縮寫形式4基于視覺檢查完善的檢測包含兩個(gè)方面即檢測聲音打開或關(guān)閉和檢測的頻率(統(tǒng)治)聲音。聲音信號(hào)的采樣從揚(yáng)聲器作為結(jié)束圖中所示1，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的AD內(nèi)的條目模擬器的轉(zhuǎn)換器。打開/關(guān)閉聲音確定檢查信號(hào)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(huì)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(jī)之間的聯(lián)系和因此，關(guān)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(jī)和瞬變波形發(fā)生器和以獲得檢驗(yàn)結(jié)果從他們。例如，相機(jī)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(jié)果相機(jī)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(dòng)波形特定的測試。參數(shù)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(fù)此特定的測試以后的分析階段。 4.1機(jī)器視覺系統(tǒng) 機(jī)器視覺系統(tǒng)包括一臺(tái)相機(jī)，照明、光學(xué)和圖像處理軟件?？的鸵曇暰€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(shí)別核查、測量和測試應(yīng)用程序。PatMaxTM技術(shù)的一部分夾具和先進(jìn)閱讀的光學(xué)字符識(shí)(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(tái)照明，提供了高對(duì)比度之間的對(duì)象和背景。所選的內(nèi)容光學(xué)鏡頭取決于字段的視圖和工作距離。在該設(shè)置下，鏡頭焦距為8毫米使用。圖像處理任務(wù)可以被分配到在攝像機(jī)閃存中存儲(chǔ)的不同的作業(yè)文件。在中組織這項(xiàng)工作，圖像處理的工作了根據(jù)系統(tǒng)功能與五個(gè)作業(yè)文件相對(duì)應(yīng)的五個(gè)顯示頁面。每個(gè)作業(yè)的文件進(jìn)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(shù)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(yù)期的那樣顯示。例如，我們需要檢查頁，溫度格式，時(shí)鐘格式，收音機(jī)/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(xùn)練使用PatMaxTM工具和主控形狀圖案作為存儲(chǔ)。在測試期間，捕獲映像從測試下股與受過訓(xùn)練的模式進(jìn)行比較。頁的認(rèn)識(shí)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?jǐn)?shù)。作者也適用帕特MaxTM工具檢測的車輛儀器群集。有關(guān)如何更詳細(xì)信息PatMaxTM工具介紹工作[7]. 8