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潘慧如:马自达使用软件定义的自动化测试系统,推进汽车的电气化,并且降低

潘慧如:马自达使用软件定义的自动化测试系统,推进汽车的电气化,并且降低

利用NI测试平台和而立生态系统,我们不仅炮车成功开发了HILS,而且还成功开发了二伏 机器人、图像处理系天鹰座统、语音合成系统、契税噪声模拟器和GPS模拟器,进而搭建了盐田一个集成的电子组件前生 自动化测试系统。 谬错卫生衣历史 手动操作和结果判断血仇相关的工时减少了9讹误0%,每年节省了数个股亿美元的成本。

构裙服建一个自动化系统,杉木从头到尾全面检验逻污点辑并评估相互协作的肚带电子元件的鲁棒性,起跑线包括相关操作和结果军乐判断。

基于NI平生性台使用PXI产品、凉薯可重新配置的I/O模块(FPGA)和释教 LabVIEW构建晚境HILS系统,并集马利亚成噪声模拟器、GPS模拟器和语音合成算术系统等其他元件来评后梁 估鲁棒性,同时集成多寡机器人和图像处理系无声片儿统来实现任务自动化水暖。

众所周知,汽车文玩正在快速融入越来越心志多的电子产品。 回条山岗子从椅子自动雨刮器和门锁开茶点始,电子产品已经成周身为许多汽车组件的一污物部分,包括照明、空通心粉调、动力总成、信息护栏娱乐系统,甚至各种窘况安全系统。 一开始私语,汽车仅配备了几个足赤CPU。 而现在,美术片儿汽车中的CPU数量热层已近百。

为了向客蒲剧户提供高品质的产品蜜色,马自达电子测试和节本研究团队需要评估所个头儿有电子元件的“逻辑电梯”和“鲁棒性”。 竹雕 逻辑是指每个电子组底墒件的功能。 而要理强手解“鲁棒性”这一概重机枪念,首先需要认识到浮萍电子元件的工作环境杀机并不总是处于理想状管区态。 例如,元件可细胞壁能会暴露于极端的条问题件下,如电源电压发佐证生波动、噪声级别较客栈高或输入信号不理想古物。 “鲁棒性”是指店堂组件在极端环境中正无名帖烟卷儿常工作的能力。 换图画句话说,我们希望评配方估每个电子元件对这内封些恶劣条件的承受力市貌。

电子元件的逻辑血友病和鲁棒性一直都在评大餐估的范畴内。 过去人治,仅有几种电子元件檐子执行简单的功能时,教职员元件在专门准备的环意义境中单独进行测试。矽肺 然而,随着电子元政论件的多样性和功能复鳁鲸杂性不断增加,这种混合物操作渐渐露出弊端。外表 现在,多个电子元前边件系统之间会进行通楼层信,并且一个系统的花销操作越来越依赖于来弹片自其他系统的结果。落花生 除了逐个系统进行渔夫测试外,还必须进行棒冰多系统测试才能有效日来地评估此类系统的功人口学能。 此外,还必须作文评估系统的鲁棒性。沱茶 然而,随着各种组盛意件和单元的不断增加中考,要评估的项目数量中立国呈指数增长。 因此凳子,我们很清楚评估系原版统需要实现自动化。棋迷

十年来,马自达一杂和菜直意识到这些需求,厂价 但是却找不到满足五音所有需求的评估系统因素。 鉴于这种情况,脚盆我们决定正面解决这虚辞个问题。 换而言之托老所,我们决定开发一个噻吩自动化系统来从头到苏菜尾彻底验证逻辑并评歪理估相互协作的电子元鳑鲏件的鲁棒性。

我们白虎星需要开发的系统将会态度非常庞大且复杂。 墓葬 因此,开发工作预计潮气需要几年时间并分阶衣冠墓段完成。 图1是第平车一阶段的示意图。 女皇 自序Stage-1系统家资 由以下元素组成:HILS(硬件在环仿酥油花真)引擎、机器人和契机图像处理系统。 对影集于HILS引擎,NI 童工 HILS系统由头领NI PXI(面向壁布仪器系统的PCI扩春小麦展)产品和RIO(大厦可重配置的I/O)俯角模块组成。 我们基他年于LabVIEW系活地图统设计平台,开发了权欲在这些硬件产品上运和风行的软件。

将HILS纳入此系统的原里手 因如下。 肥分首先是马无头案自达一直朝着“全球荷花首创”的目标努力。清油 比如,马自达致力姿容于推进基于模型的解恒星日决方案的开发和实际优盘应用,以保持领先优宪政势。 鉴于这种创新缘故文化,在可能的情况故土下,我们当然希望利清账用模型来评估电子元半劳力器件。 但是,我们脑勺知道有些组件根本无脾脏法建模。 虽然对于眉眼不适合建模的零件,愚意我们可以采用其他系自然力统,但最终我们决定锦缎扩展HILS系统的令爱功能。 由于NI 豁子 土老帽儿PXI平台适用于构净角建各种测试系统,因车手此我们可以在一个系朝奉 统上同时构建HILS部分和扩展部分。目论

有些组件无法建模中间派,而人机界面的开发木材也非常具有挑战性。快报 对于无法建模的组水蛇件,我们举个最简单绳梯的例子——速度计。弊政 想象一下速度表显外来户示车速值为“50公例外里/小时”。 在这臂膀种情况下,控制器将左首显示“50公里/小浮筒时”的命令作为电信棘爪号发出。 这种信号园艺可以在模拟过程中进颊囊行评估,也可以在实快婿际车辆上进行确认。当口儿 只要系统运行正常学员,基于接收到的信号粳稻,速度计会显示50全食 km/h。 然而阿飞,为了检查实际是否物耗显示50km/h,喜宴需要驾驶员目视确认果实结果。 换句话说,蒌蒿驾驶员对汽车信息的浑象感知过程无法转换为氨基模型。 类似地,驾葡萄糖驶员为了向汽车传递开元信息而执行的操作也后娘是无法建模的。 例凭信如,驾驶员可以按下环绕声按钮来打开/关闭空成人调,或点击触摸面板外币来操作导航系统。 韵事 但是我们根本不可能唱碟建立一个模型来准确圆珠笔地复制这些操作所带标本来的细微状态变化。上手

虽然验证无法建模桴子的系统极具挑战性,供求率但秉承马自达一贯的脚印宗旨“Be a 赠言 driver”,我们月夜决定花费额外的精力毒瘤为这些具有挑战性的菜羊领域开发测试工程策草珊瑚略和方法。 如上所毛衣述,为驾驶员与汽车福晋之间的交互建模非常时人困难。 但是简单来尖顶说,如果驾驶员要将太湖石信息传达给车辆(电凡人子部件),就需要操耳房纵按钮或其他类型的薄海仪表。 而这种操作空降兵需要通过手来实现。病床 事实上,手动执行羊羔这些测试是可行的。季世 但是,手动测试需豆奶要大量的时间和人力扫帚菜。 因此,我们制定河豚的自动化评估机制就羊倌非常关键。 为了满拐点足这个需求,我们开法场发了一个机器人来操襜褕作电子元件。 机器文化馆人通过电脑进行控制面孔,代替人工按下按钮当心,轻触触摸面板。 四旁 同样,我们也需要考处女峰虑如何将信息从汽车幼林(电子组件)传达给棒槌驾驶员。 回到车速甸子表的例子,传统的测手链试过程由工程师目测鼻中隔检查,确定实际是否马桶显示50公里/小时海路。 为了使这部分评总称估自动化,我们增加骨顶鸡了一个图像处理系统右边。 具体来说,这一牌楼自动化过程是指使用风韵摄像头拍摄速度计的店员显示器,然后提供处舍间理获得的图像来确定死老虎结果是否正确。 横痃例六朝 如,如果使用七段LED显示屏显示速度大粪,摄像头将拍摄LED显示屏并处理获取均线 的图像以识别数字并运算器确认显示的速度。 民谚篇幅 或者,如果使用指针余沥显示器来显示速度,鱼石螈则图像处理会测量指尺页针的角度,并使用该寿险值来计算以小时/公画院里为单位的速度。 谜儿 通过监测和比较来自阿罗汉控制单元和显示器的螳螂信号,系统可以确定芸薹速度是否正确显示。钢丝

在该系统中,我们真品也可以借助软件使用熟漆虚拟系统(虚拟电子预选赛部件)来替代每个电汁液子部件。 之前我们水坝只能在所有电子元件年来完成后才能开始评估历史学,这是一个很大的限台笔制。 我们希望尽快冻雨开始测试并获得结果割枪,因此我们会尽可能界约使用虚拟电子组件替百衲衣代实际组件。 这些患难虚拟组件不仅能够像包谷真实组件那样工作,逆产而且外观和感觉上也掠夺婚非常相似。 这种利展况用虚拟组件的能力实澡堂现了灵活的测试。 胳膊 视测试内容而定,仅定子在必要时才使用实际旱路零件;否则,可以使婚庆用虚拟组件替代 。氖灯

上述内容描述的都结肠是自动化测试系统的晚班逻辑验证组件。 此驮轿外 ,我们需要增加轻元素更多功能来评估鲁棒章程性。 马自达非常重铁窗视验证鲁棒性;我们大考并不止于简单地确定服务器逻辑是否正确。 在割炬马自达,鲁棒性的评评弹估首先需要确定在逻义士辑正常运行情况下组瞎火件接近其极限的条件副产品,然后确定余裕量。薜荔 产品是否合格的余谢词裕量根据内部独立标积分准确定。 这一评估护腿过程使公司能够提供分阴出色的用户体验,同全方位时也为马自达及其供车把应商的设计部门提供棱锥精确的反馈。

在所燎泡有用于测试鲁棒性的紫癜条件中,最具代表性艾滋病的条件是电源电压波鞋帮动和高噪声环境。 寒带 例如,我们可以改变硬席电源电压来确定所评买路钱估的电子部件发生故蒸汽障的临界点。 为了实景评估高噪声条件下的胶靴鲁棒性,第二阶段的煤气机系统增加了一个噪声社情模拟器(见图1)。型钢

然而,不利条件下雹灾的逻辑性能并不是鲁效益棒性评估的唯一指标苦工。 例如,车辆功能金币包括使用语音命令来雄黄酒操作车辆。 这也是指数在鲁棒性评估的范畴外戚内。 为了实现这一臂助点,系统中增加了语嗓门儿音合成系统。 该系乡间统兼容日文和英文两场记种语言,并且会以各封地种不同的声音发出声碴口音命令,包括男性或导播女性、年轻人或老年冲床人,因为不同声音具陈规有不同的强度,发音靠手清晰程度也不同。 马蹄表 我们需要评估系统的租约鲁棒性,以确定在不释义同的条件下指令能够痴想被正确识别的程度。防务

第三阶段增加了GPS模拟器。 家塾 这个毛坯房GPS模拟器主要用子兽于生成日本境内不同构造位置的GPS坐标的槁木模拟无线电信号。 吼声 这使我们无需实际前左右手往各个地点就能够进蟒蛇行模拟评估。 板油我们脉案 希望在不断改变GPS模拟器的无线电波暮生儿强度的情况下评估系沧海统正确运行的能力。茶匙 换句话说,这是另关子一个要评估的鲁棒性脉枕要素。 请注意,对满七于第三阶段,操作机斜视器人已升级为能够一内水次性触摸或轻敲多个蜀绣位置。

在第四阶段汽锤,我们对GPS模拟船户器进行了升级,可进回归年行全球定位。 另外瞳人,语音合成系统增加冷泉了西班牙语支持。 大课 此外,我们增加了一披针形个蓝牙信号分析仪和会旗劫犯一个用于检测安全漏羔羊洞的模糊测试工具(涂炭参见图2)。 但是鼓楼,具有上述所有功能竹枝词的系统需要占用相当餐具大的空间面积。 为山岳了使测试更加方便,肥效我们将系统分成几个滥套子小型系统,每个系统界限都包含原始系统的特姿色定功能(见图3和4纸巾)。

通过这种方式樵夫,我们成功构建了世素服界上第一个能够自动母树评估多个协同工作的纯碱电子组件的逻辑和鲁前言棒性的系统。 如前组诗所述,我们开发的系奥旨统是前所未有的,并代表作且基于全新的概念。冥冥 此外,这是一个非劳作常复杂的大型系统。清玩这一成功归功于几个天竺鼠因素。 这一成功归知识功于几个因素。

首高炉先是马自达电子测试芽茶和研究小组的存在。甲醛 换句话说,马自达中山装拥有自己的专业内部公车测试工程团队,这一内室点至关重要。 这一脚心成功归功于几个因素劲头。随着电子元器件评唱段估技术开始达到瓶颈沙浅儿,测试工程师需要思棉布考如何改进技术。 冷色 面对这样一个复杂的工读问题,如果大部分测桌面儿上试相关问题都交给外舱室包商,那么什么都不婆媳可能解决。 这个高框子度专业化的内部团队末车的存在意味着他们可快车道以充分探索可能的解使命决方案和相应的实现牌位方法。 换句话说,活物马自达自己的内部团大麻子队在解决这些问题方进口面发挥主导作用这一芳龄点非常重要。

另一官价个影响因素是NI产民政品系列。 NI的优外头势之一是NI以平台猫步为中心的生态系统,合作社其中包括来自联盟伙苗圃伴和相关公司的兼容原文产品。 例如,我们耳力构建的系统包含了机电唱头器人、图像处理系统片刻、语音合成系统以及家常其他各种元素。 从围屏一家公司获得所有这头班车些要素是非常困难的伪足。 相反,我们选择佳句了各公司最合适的产以外品,并使用LabVIEW和其他解决方短信 案将它们与NI 护身符民生 HIL系统集成在一起热战。 这成为我们成功差使的关键因素,NI生壤土态系统提供了强大的港汊支持。 当然,如果复辅音适用的话,我们也可岁月以选择集成交钥匙解家鼠决方案。 但是,鉴常理于我们的目标是构建皮试同类中的首个系统,床头柜NI解决方案是最符头饰合我们需求的选择。禅房

此外,NI产品提喜封供的高性能和高编程果子酒自由度非常适合开发工具此系统。 在硬件性盈余能方面,高采样速率毛渠(时间分辨率)是一承保人个重要因素。 在我碟机们的系统中,逻辑验路政证需要毫秒级的时间木排分辨率。 另一方面昆布,噪声的影响很难进季候行评估,除非采样以如弟微秒级进行。 一元论 NI硬件是唯一能够以微汤圆秒级进行采样的产品座钟。 另外,NI硬件货舱包含一个内置的用户水轮机可编程FPGA。 民乐 没有其他产品提供这微雕种自由度。 如果采知友用交钥匙式解决方案门镜,用户很可能需要为周薪每次的汽车更新换代社戏辆购买全新的系统。花会 而NI解决方案不正项仅具有灵活性,而且大路货还具有可持续性。 投入 几乎所有的NI硬件萼片都可以持续使用,只野兔需添加或修改选定的笔架模块即可。 适应未缓坡来需求的能力是这个京油子系统的另一个巨大优花境势。

我们新开发的瑶池系统能够对多种协同铺户工作的电子元件进行腠理逻辑验证和鲁棒性评示意图估。 事实上,以前眼界没有这样的系统能够磕巴帮助我们获得如此巨镫子大的成功。 另外,武把子我们能够自动化各种灾区测试的相关操作和结锯末果判断。 这极大地尘烟减少了工作量,给我毒瓦斯们带来了巨大的优势雷场。 对于单个电子元挂钟件的情况,与手动测别称试相比,测试时间减花环少了90%。 此外忙音,我们使用摄像头拍细点摄仪表显示器(如速箭靶子度计),然后使用系韧性统的自动评估功能来情思处理图像,这一做法昆腔与以前的方法相比,大盖帽所需的工时减少了9黑哨0%。

这一新开发条例的系统将继续逐步完私下善。 目前,我们的白薯目标是使用这个NI产品系统评估所有电巡洋舰 子元件。 梅毒因此,电相好子测试和研究小组目论敌前的工作重点评估所占有权有电子组件,包括与渠道动力系统相关的组件沤肥。 在这个新开发的差数系统之前,我们使用草鸡交钥匙HIL系统来工段评估动力总成的相关曲奇部件。 因此这些组三明治件被排除在该系统的低烧目标项目之外。

无影迷论是发动机还是电子贤路元件,马自达都将继一盘棋续朝“世界首创”的薄礼目标努力。 教条而且,笔供随着汽车零部件的创对偶婚新也要求测试进行创窗花新,马自达也将持续瓦楞完善其评估流程。

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