"利用NI測試平臺(tái)和生態(tài)系統(tǒng)，我們不僅成功開發(fā)了HILS，而且還成功開發(fā)了機(jī)器人、圖像處理系統(tǒng)、語音合成系統(tǒng)、噪聲模擬器和GPS模擬器，進(jìn)而搭建了一個(gè)集成的電子組件自動(dòng)化測試系統(tǒng)。 手動(dòng)操作和結(jié)果判斷相關(guān)的工時(shí)減少了90％，每年節(jié)省了數(shù)億美元的成本。"
挑戰(zhàn)
構(gòu)建一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，從頭到尾全面檢驗(yàn)邏輯并評(píng)估相互協(xié)作的電子元件的魯棒性，包括相關(guān)操作和結(jié)果判斷。
解決方案:
基于NI平臺(tái)使用PXI產(chǎn)品、可重新配置的I/O模塊（FPGA）和LabVIEW構(gòu)建HILS系統(tǒng)，并集成噪聲模擬器、GPS模擬器和語音合成系統(tǒng)等其他元件來評(píng)估魯棒性，同時(shí)集成機(jī)器人和圖像處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)任務(wù)自動(dòng)化。
馬自達(dá)使用軟件定義的自動(dòng)化測試系統(tǒng)，降低了90％的測試成本（配音旁白是由使用LabVIEW開發(fā)而成的語音合成系統(tǒng)生成的）。
背景介紹
眾所周知，汽車正在快速融入越來越多的電子產(chǎn)品。 從自動(dòng)雨刮器和門鎖開始，電子產(chǎn)品已經(jīng)成為許多汽車組件的一部分，包括照明、空調(diào)、動(dòng)力總成、信息娛樂系統(tǒng)，甚至各種安全系統(tǒng)。 一開始，汽車僅配備了幾個(gè)CPU。 而現(xiàn)在，汽車中的CPU數(shù)量已近百。
為了向客戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品，馬自達(dá)電子測試和研究團(tuán)隊(duì)需要評(píng)估所有電子元件的“邏輯”和“魯棒性”。 '邏輯'是指每個(gè)電子組件的功能。 而要理解“魯棒性”這一概念，首先需要認(rèn)識(shí)到電子元件的工作環(huán)境并不總是處于理想狀態(tài)。 例如，元件可能會(huì)暴露于極端的條件下，如電源電壓發(fā)生波動(dòng)、噪聲級(jí)別較高或輸入信號(hào)不理想。 “魯棒性”是指組件在極端環(huán)境中正常工作的能力。 換句話說，我們希望評(píng)估每個(gè)電子元件對(duì)這些惡劣條件的承受力。
挑戰(zhàn)
電子元件的邏輯和魯棒性一直都在評(píng)估的范疇內(nèi)。 過去，僅有幾種電子元件執(zhí)行簡單的功能時(shí)，元件在專門準(zhǔn)備的環(huán)境中單獨(dú)進(jìn)行測試。 然而，隨著電子元件的多樣性和功能復(fù)雜性不斷增加，這種操作漸漸露出弊端。 現(xiàn)在，多個(gè)電子元件系統(tǒng)之間會(huì)進(jìn)行通信，并且一個(gè)系統(tǒng)的操作越來越依賴于來自其他系統(tǒng)的結(jié)果。 除了逐個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測試外，還必須進(jìn)行多系統(tǒng)測試才能有效地評(píng)估此類系統(tǒng)的功能。 此外，還必須評(píng)估系統(tǒng)的魯棒性。 然而，隨著各種組件和單元的不斷增加，要評(píng)估的項(xiàng)目數(shù)量呈指數(shù)增長。 因此，我們很清楚評(píng)估系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
十年來，馬自達(dá)一直意識(shí)到這些需求， 但是卻找不到滿足所有需求的評(píng)估系統(tǒng)。 鑒于這種情況，我們決定正面解決這個(gè)問題。 換而言之，我們決定開發(fā)一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)來從頭到尾徹底驗(yàn)證邏輯并評(píng)估相互協(xié)作的電子元件的魯棒性。
解決方案/優(yōu)勢
我們需要開發(fā)的系統(tǒng)將會(huì)非常龐大且復(fù)雜。 因此，開發(fā)工作預(yù)計(jì)需要幾年時(shí)間并分階段完成。 圖1是第一階段的示意圖。 Stage-1系統(tǒng)由以下元素組成：HILS（硬件在環(huán)仿真）引擎、機(jī)器人和圖像處理系統(tǒng)。 對(duì)于HILS引擎，NI HILS系統(tǒng)由NI PXI（面向儀器系統(tǒng)的PCI擴(kuò)展）產(chǎn)品和RIO（可重配置的I/O）模塊組成。 我們基于LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)，開發(fā)了在這些硬件產(chǎn)品上運(yùn)行的軟件。
圖1.第一階段的示意圖
