多塵環境下車載導航不讀碟問題的解決

包剛，李軍

（上汽大眾汽車有限公司，上海 201805）

多塵環境下車載導航不讀碟問題的解決

包剛，李軍

（上汽大眾汽車有限公司，上海 201805）

結合不同地區的環境數據，深入分析影響車載導航不讀碟的原因；根據該導航機芯的結構特性，對常見的清洗光盤進行了優化，解決了灰塵引起的讀碟問題。

車載導航；不讀碟；多塵環境

導航儀可以使用戶便捷地找到興趣點或者地址，并引導用戶順利到達目的地。RNS510導航儀由德國大陸公司生產，用于途觀、新帕薩特等車型。機芯是導航儀中一個關鍵部件，許多重要功能需要通過其來實現，例如：讀取地圖數據、CD、DVD等。導航儀機芯不讀碟問題嚴重影響到用戶滿意度，因此針對該問題進行分析研究。

1 數據分析

從統計數量來看，中國地區每年RNS510導航儀近70%的抱怨都是不讀碟，但在歐洲市場上不讀碟的抱怨比例僅占11%，遠遠低于中國地區。

從中國地區來分析，不讀碟問題主要發生在華北地區的河北、山西、北京、山東、河南、內蒙古等地。從使用時間來看，不讀碟問題主要發生在車輛使用半年之后，且隨著使用時間呈現遞增，行駛里程數多在1萬km以上。

2 故障件拆解分析

針對一批被抱怨不讀碟的導航儀進行故障再現（使用725B、721R等標準碟片進行測試），從測試結果來看，問題再現比例約83.2%，具體數值見表1。

隨后對這些導航進行拆解，分析情況如下。

1）測試中不讀CD及DVD的導航，除了激光頭上有明顯灰塵，整機內部灰塵也非常多（圖1）。

表1 不讀碟導航儀的測試結果

圖1 測試中不讀DVD／CD的導航機芯上灰塵情況

2）測試中可以讀取CD及DVD導航，激光頭上也有輕微灰塵。

3）將機芯激光頭灰塵清除之后，導航恢復讀碟能力，包括一些劃傷較為嚴重碟片也能讀取。激光頭灰塵清除前后情況見圖2。

綜合上述分析情況，對用戶抱怨導航不讀碟問題，90%以上是由于激光頭上落灰，造成導航讀碟能力變弱。同時，對從激光頭上取下的灰塵進行成分分析，從分析結果來看：污染物來源為典型的空氣中細顆粒物。

圖2 激光頭上灰塵清除前后對比

3 空氣質量數據情況

從國家空氣質量監測網數據來看，以2013年8月28日河北石家莊為例，PM10（particulate matter，空氣動力學當量直徑≤10微米的顆粒物）平均在200μg／m3左右，遠超其他地區。對比同時期歐洲數據，以德國為例，PM10平均在20μg／m3左右（數據來源于中國及歐洲環境監測網站）。

對故障多發地區的部分城市進行走訪，了解用戶使用習慣：在河北、山西等地，由于空氣比較干燥，且氣溫比華東地區低很多，故當地很多車輛習慣于打開空調、開著車窗行駛，因此外界空氣中的灰塵易進入車內，通過導航機身的散熱空隙進入導航內部。

4 灰塵造成導航不讀碟機理

導航機芯的激光頭讀取碟片信息方式如下：機芯的激光二極管加電后發出1束激光，經光柵衍射后形成3束光，經半透鏡反射，分光棱鏡及準直鏡折射和反射鏡反射后，透過濾光片經物鏡聚焦在光碟的信息坑上；經光碟反射回來光（受到光碟信息坑點的調制有了強弱變化）沿入射光逆方向到達半透鏡，經半透鏡折射后到達光電二極管受光面上，光電二極管將光信號轉換成電信號，從而達到經光碟上的光信號轉換成電信號的目的［1］。

當激光頭的物鏡上落了灰塵，發射的激光受到灰塵干擾，再次造成衍射或者繞射，光電二極管形成的眼圖（eye pattern signal）就會含糊不清，解碼器無法對這種信息解碼，造成導航無法讀取碟片現象。激光頭實測眼圖對比如圖3所示。

圖3 激光頭實測眼圖對比

5 措施制定

分析得出原因后，考慮到如何在不拆機情況下將用戶的導航激光頭上灰塵清除，以恢復導航的讀碟能力。

選用市場上常見的清潔光盤測試。使用后，發現對于那些可以讀取CD、無法讀取DVD的導航有一定效果；但對于CD、DVD都不能讀取的導航根本無效。為此將清潔過的導航拆解，發現導航激光頭的初始位置是在內圈，而清潔光盤的毛刷痕跡都是在光盤中間（圖4）。一旦導航檢測光盤放入后，導航首先在內圈識別光盤，如果光盤能夠被識別，激光頭會逐步向外移動讀取碟片上信息。當激光頭移動到清潔光盤的毛刷位置時，毛刷就能將激光頭上灰塵清除掉。這就是為什么能讀CD、不能讀取DVD的導航的激光頭能夠被清潔光盤清洗的原因。

圖4 常見清潔光盤清潔痕跡及激光頭初始位置

對導航入碟后激光頭在識別光盤動作做仔細分析，發現激光頭識別光盤時，其移動的范圍僅為初始位置向外3mm左右，而市場上常見光盤清潔毛刷位置距離光頭初始位置大約17mm。

故考慮將清潔毛刷向內移動15mm左右，使清潔毛刷能夠覆蓋導航激光頭初始位置，利用導航在識別光盤時的動作來清潔激光頭。實測下來，發現對于之前無法清潔的CD、DVD均不讀的導航，現在可以清潔激光頭了（圖5），而且清潔之后，導航也恢復了讀碟能力。

選取樣本進行清潔效果對比，數據見表2。從數據可以看出，更改毛刷位置后，清潔效果有了大幅提升。

Solution of Navigation System Not Reading Disk Problem Under Dusty Conditions

BAO Gang，LI Jun
（SAIC-Volkswagen Co.，Ltd.，Shanghai 201805，China）

Based on various regional environment data，the article analyzes the reason that navigator does not read disk.According to the structure of disk driver，optimization of normal cleaning is conducted and solve the above problem.

navigation system；not reading disk；dusty environment

圖5 更改毛刷位置后清潔痕跡

U463.675

B

1003－8639（2016）08－0028－02

2016-03-03；

2016-03-22

包剛（1976-），男，工程師，碩士，從事汽車電器零件品質分析改進工作。