乘用車組合儀表測試臺架的研究

關牧野　戰偉

摘 要： 為了提高乘用車組合儀表測試的工作效率，滿足測試人員對多種性能功能的測量要求，搭建一個靈活高效的測試臺架就顯得尤為必要。通過總結評估組合儀表目前的功能性能參數，從滿足待測組合儀表的性能參數方面選擇硬件，從測試的效率和執行穩定性方面選擇軟件，從測試流程簡潔準確方面設計臺架的測試架構。詳細闡述了搭建一個乘用車組合儀表測試臺架的方法。

關鍵詞： 測試； 組合儀表； 臺架； 測試腳本

中圖分類號： TN06?34； TM464 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0114?03

0 引 言

隨著汽車電子的發展，作為交互界面的組合儀表，需要提供給駕駛員的運行參數也越來越豐富。從最初的車速、轉速、水溫、燃油到后來的燃油提醒、里程累積，發展到現在的藍牙信息，胎壓提醒以及今后應用的投影導航、實時夜視，都不斷地增加儀表的顯示信息。給儀表提供信息的相關器件也日益增多，從最基礎的動力系統，到后來增加的車載導航系統，藍牙通信系統，胎壓監控系統等眾多系統；和儀表相關聯的開關也從簡單的儀表板開關，增加了復雜的方向盤左右控制開關燈。

與組合儀表顯示信息日益復雜的現狀相反，留給組合儀表測試工作的時間卻在不斷減少，而這必然導致測試人員工作強度不斷增大。因此，提升測試工具的通用性和高效性就成為測試人員必不可少的一項工作。開發一個乘用車組合儀表的測試臺架，既能夠適應對多個項目的組合儀表測試需求，又能夠幫助測試人員從大量顯示信息中及時快速地發現問題，再現問題就具有了積極的意義。

1 測試系統搭建

1.1 硬件系統的構建

組合儀表的需要測量的信號主要通過CAN線和LIN線傳遞，有些則是直接采集相關電壓、電阻信號。因此，在硬件選擇上，盡量將常用信號的采集方式都在測試臺架上提前預留出來。

臺架的控制端由一臺工控機作為軟件工作平臺，選取了一臺35～45 A的電源作為臺架的供電設備?？紤]到組合儀表測試臺架的制作目的主要在于組合儀表功能的測試，因此在此忽略動力系統的發電機和起動機在汽車起動時造成的電壓波動的影響，相關系統的測試在實車上配合高低溫性能試驗一起進行。臺架含有一塊通信板卡，能夠提供3路CAN通信和3路Lin通信，完全能夠滿足測試臺架的應用。測試臺架框圖如圖1所示。

由于希望保持臺架對于整個組合儀表功能的覆蓋性，因此在制作過程中考慮到目前國內零部件供應商大量使用硬線控制信號，因此在整個測試臺架中選用2組數/模轉換控制模塊來調整和反饋硬線端口的電壓。每組數/模轉換模塊有8路模擬輸入，2路模擬輸出，12路數字輸入輸出端口。通過使用這些輸入輸出口的介入，滿足了測試中多條硬線的控制條件的改變。

在測試過程中，測試人員經常需要監控被測系統的電流，如啟動電流、峰值電流，一套良好的電流監控設備能幫助測試人員及時地發現隱患和排查問題。臺架在搭建時，需要選用一塊高品質的電流測量模塊，能夠及時迅速的反映電流變化，同時又滿足電流在大范圍內波動的工作情況。綜合考慮后，選取了一款最小采樣時間0.01～0.2 ms，量程跳變范圍為0.001 mA～100 A的電流模塊。考慮到電流模塊的工作特性，為了更好地保護電流模塊，延長電流模塊的使用壽命，在臺架內部添加了電流模塊工作選擇系統。在不需要電流測量時，不用打開測試臺架，直接通過操作界面，將電流模塊隔離在工作回路之外，既降低了臺架內部的散熱量，又延長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。通過改變燃油浮子的阻值，來影響燃油表的示數。一塊精確的電阻卡對于準確測量燃油表的功能有著極大的幫助。根據臺架測量需要的各項指標，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。

為了更好地滿足臺架在同一平臺下的通用性，考慮到更方便快捷的更換為新的車型的電控單元，因此在測試平臺內部，通過BOB盒連接原有線束和控制端。使用BOB盒連接控制端，使控制端的信號調整更加靈活。同時在分析問題時，能夠更方便地監控控制信號是否準確，及時定位問題。使用原車線束接口，不但降低了線束端發生問題的概率，同時保持和其他部門線束的引腳定義一致性，能夠方便準確地和其他部門進行溝通，更能夠直觀地檢查線束的制作是否滿足設計的定義。

1.2 軟件系統的構建

操作平臺方面使用的是界面友好的Protech系列軟件。使用Protech軟件進行電源操作，電流模塊的工作選擇?？紤]到組合儀表的工作電源狀態不同，將電源系統分成ACC和IG ON兩種狀態，滿足檢驗在不同電源狀態下，組合儀表顯示信息的實際工作情況，操作界面如圖2所示。

由于組合儀表需要測試的功能繁雜，單純手動測試，將消耗大量的人力及時間，其效率很低，且無法保證測試執行的一致性。測試臺架從成本和效率上考慮，將手動測試與自動化測試相結合，進行了半自動化測試的嘗試。既可以彌補手動測試上的效率較低的缺陷，也無需投入高成本的視頻識別系統，同時實現測試執行的一致性。

利用PROVEtech：TA自動進行測試數據的輸入，自動對信號進行檢查但需要人工進行測試結果的判斷，最后自動生成測試報告。每個測試步驟都需要彈出幾個對話框以輔助測試人員進行測試執行和對結果的判斷，測試流程圖如圖3所示。

為了增加程序的可讀性、可移植性，提高編寫測試程序效率，降低程序存在BUG的風險，在項目中制定了測試程序模板。主要包括的內容有：程序結構、程序注釋、對話框及測試結果。

程序結構由初始化條件，測試步驟，設定清零三部分組成。

程序注釋主要是增加程序的可讀性。

對話框的標準化有助于提高測試效率，降低誤判/漏判風險。測試中通用的測試對話框有兩種：一種是判斷對話框，一種是錯誤描述對話框。

判斷對話框要求其彈出的對話提示能夠幫助測試人員進行準確的判斷，如圖4所示。

測試結果能夠自動打印到測試報告中和測試管理文件中，重要的CAN信號要進行連續采集記錄，并嵌入測試報告中。

測試報告是測試階段最后的文檔產物，它是把測試的過程和測試結果寫成文檔，并對發現的問題和缺陷進行分析，為糾正產品存在的質量問題提供依據，同時為產品的驗收和交付打下基礎。測試報告中包含足夠的信息，包括測試的基本信息、測試的初始化條件、測試過程及評價、測試最終結果等，測試報告基于測試中的數據采集以及對最終的測試結果分析。

測試管理文件自動對測試結果進行記錄、整理及統計，把測試者提供每次測試的主要信息直觀的反映出來，可以對整體測試結果有更直觀的了解，容易找到控制器的問題所在并進行回歸測試、提升測試效率和測試質量，如圖6所示。

2 程序體管理

臺架的測試程序實際應用時，主要是針對某一車型。當想要應用在其他平臺時，要對所有的測試程序中的信號及一部分提示信息進行修改，工作量是非常大的。這里采用數據基礎庫的方式，換平臺只需要更改其基礎庫即可，不用對每一個測試程序進行修改。

采用結構體的方式，把所有的信號全部定義為一個結構體，內部的變量為測試程序惟一相關的信號名稱，如圖7所示。

3 結 論

文中提出了一種測試臺架的設計和搭建方法，從組合儀表的功能性能和參數要求出發，設計了一個高效的組合儀表測試臺架。臺架具有控制簡單、性能穩定、效率高等特點。實際使用效果證明了該臺架在組合儀表測試中的作用，驗證了該設計方案的正確性和有效性。

參考文獻

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

[2] 魏富選.汽車電子信息娛樂系統工程開發與應用[J].中國電子商情：基礎電子，2012（9）：51?55.

[3] 王睿達，孟建軍.駕駛員輔助系統報警性能測試臺架的研究[J].電子設計工程，2012（14）：94?97.

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

[5] 崔浩.CAN總線式汽車組合儀表在線測試系統平臺研究[D].上海：上海交通大學，2007.

[6] 楊成.一種CAN總線全電子車用儀表的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2012.

[7] 車曉鐳，王登峰，曹曉琳，等.乘用車CAN總線數字儀表測試系統設計[J].汽車工程，2010（10）：34?37.

判斷對話框要求其彈出的對話提示能夠幫助測試人員進行準確的判斷，如圖4所示。

測試結果能夠自動打印到測試報告中和測試管理文件中，重要的CAN信號要進行連續采集記錄，并嵌入測試報告中。

測試報告是測試階段最后的文檔產物，它是把測試的過程和測試結果寫成文檔，并對發現的問題和缺陷進行分析，為糾正產品存在的質量問題提供依據，同時為產品的驗收和交付打下基礎。測試報告中包含足夠的信息，包括測試的基本信息、測試的初始化條件、測試過程及評價、測試最終結果等，測試報告基于測試中的數據采集以及對最終的測試結果分析。

測試管理文件自動對測試結果進行記錄、整理及統計，把測試者提供每次測試的主要信息直觀的反映出來，可以對整體測試結果有更直觀的了解，容易找到控制器的問題所在并進行回歸測試、提升測試效率和測試質量，如圖6所示。

2 程序體管理

臺架的測試程序實際應用時，主要是針對某一車型。當想要應用在其他平臺時，要對所有的測試程序中的信號及一部分提示信息進行修改，工作量是非常大的。這里采用數據基礎庫的方式，換平臺只需要更改其基礎庫即可，不用對每一個測試程序進行修改。

采用結構體的方式，把所有的信號全部定義為一個結構體，內部的變量為測試程序惟一相關的信號名稱，如圖7所示。

3 結 論

文中提出了一種測試臺架的設計和搭建方法，從組合儀表的功能性能和參數要求出發，設計了一個高效的組合儀表測試臺架。臺架具有控制簡單、性能穩定、效率高等特點。實際使用效果證明了該臺架在組合儀表測試中的作用，驗證了該設計方案的正確性和有效性。

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判斷對話框要求其彈出的對話提示能夠幫助測試人員進行準確的判斷，如圖4所示。

測試結果能夠自動打印到測試報告中和測試管理文件中，重要的CAN信號要進行連續采集記錄，并嵌入測試報告中。

測試報告是測試階段最后的文檔產物，它是把測試的過程和測試結果寫成文檔，并對發現的問題和缺陷進行分析，為糾正產品存在的質量問題提供依據，同時為產品的驗收和交付打下基礎。測試報告中包含足夠的信息，包括測試的基本信息、測試的初始化條件、測試過程及評價、測試最終結果等，測試報告基于測試中的數據采集以及對最終的測試結果分析。

測試管理文件自動對測試結果進行記錄、整理及統計，把測試者提供每次測試的主要信息直觀的反映出來，可以對整體測試結果有更直觀的了解，容易找到控制器的問題所在并進行回歸測試、提升測試效率和測試質量，如圖6所示。

2 程序體管理

臺架的測試程序實際應用時，主要是針對某一車型。當想要應用在其他平臺時，要對所有的測試程序中的信號及一部分提示信息進行修改，工作量是非常大的。這里采用數據基礎庫的方式，換平臺只需要更改其基礎庫即可，不用對每一個測試程序進行修改。

采用結構體的方式，把所有的信號全部定義為一個結構體，內部的變量為測試程序惟一相關的信號名稱，如圖7所示。

3 結 論

文中提出了一種測試臺架的設計和搭建方法，從組合儀表的功能性能和參數要求出發，設計了一個高效的組合儀表測試臺架。臺架具有控制簡單、性能穩定、效率高等特點。實際使用效果證明了該臺架在組合儀表測試中的作用，驗證了該設計方案的正確性和有效性。

參考文獻

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