Bild 1: Simulationsoberfläche einer generierten Fahrroute mit DS/TMC-basierter Verkehrslagemeldung in Fürstenfeldbruck.

Bild 1: Simulationsoberfläche einer generierten Fahrroute mit DS/TMC-basierter Verkehrslagemeldung in Fürstenfeldbruck.Noffz

Infotainment-Systeme im Fahrzeug bieten ständig neue Möglichkeiten und werden dadurch zwangsläufig immer komplexer. So enthalten Spezifikationen moderner Infotainment-Systeme im Fahrzeug bereits jetzt teilweise mehr als 500 unterschiedliche Oberflächen, 1.000 Textzeilen und 10.000 Transitionen.

Was dem Bediener auf der einen Seite als enorme Vielfalt erscheint, stellt den Testingenieur vor immer größere Herausforderungen. Ein manueller Test des HMI (Human-Machine-Interface) genügt schon seit Langem nicht mehr, um die Funktion und Integration von Infotainment Systemen zu überprüfen.

Auch die Anzahl der Schnittstellen von Infotainment-Systemen erhöht sich zunehmend. Neben dem Empfang von HF-Broadcast-Signalen (AM/FM, RDS/TMC, DAB, IBOC HD, Sirius, XM, GPS) bieten derartige Systeme Anbindung an die unterschiedlichen Bussysteme im Fahrzeug. Dazu kommen noch beispielsweise Bluetooth-Konnektivität und Anbindung von iPods.

Ein Teil der Testfälle lässt sich im Labor abdecken. Bedingt durch die Komplexität und die Abhängigkeit von Modulen (FM-Tuner, Bluetooth-Schnittstelle etc.) der Infotainment-Systeme untereinander genügt es daher nicht, diese Elemente einzeln zu testen. So steht beispielsweise der FM-Tuner in Relation zum HMI. Bestimmte FM-Signale können nämlich zur falschen Anzeige auf dem HMI führen. Dabei können die Beziehungen beliebig komplex werden. Zudem lassen sich andere Testfälle nur durch Feldtests abdecken. Um im Feld die erkannten Fehler auch später debuggen zu können, sind Tools zur Aufzeichnung der realen Signale im Feld erforderlich, um sie dann später im Labor real zu reproduzieren.

Die Noffz ComputerTechnik GmbH bietet als Systemintegrator und Testhaus Unterstützung bei der Automatisierung von Infotainment-Tests und –Systemen – sowohl in der Entwicklung als auch in der Produktion. Dazu liefert die Universelle Tester Plattform (UTP) ein standardisiertes Baukastenprinzip verschiedener Testsysteme und Testarten, die sich beliebig zusammenstellen lassen und sich so an die Bedürfnisse und Testanforderungen des Kunden anpassen lassen. Zusammengefasst bietet UTP Lösungen und
Systeme zu den Themen Vision, Haptik, ICT, FKT, Audio, HF-Broadcast, Schnittstellen etc. Für Infotainment-Tests bietet die UTP-Plattform unter anderem auch die nachfolgend erwähnten Komponenten.

HMI-Überprüfung und Automatisierung

Wie bereits vorab beschrieben kann eine manuelle Überprüfung des HMI nicht die Funktion komplexer Infotainment-Systeme sicherstellen. Der Testentwickler benötigt ein leicht anlernbares und flexibles Vision-Testsystem, das sich in bestehende Anwendungen integrieren lässt. Dazu bietet das Noffz Display Test Toolkit eine skalierbare Umgebung, mit der Anwender schnell und genau Display-Inspektionen sowie trainierbare optische Schrifterkennung (OCR) durchführen kann.

Bild 2: Modularer Aufbau der laborgestützten Validierungsplattform für dynamische Navigationssysteme einschließlich Drehtelleranbindung.

Bild 2: Modularer Aufbau der laborgestützten Validierungsplattform für dynamische Navigationssysteme einschließlich Drehtelleranbindung.Noffz

Dieses Toolkit lässt sich im Produktionseinsatz zudem in den Testsequenzer TestStand von National Instruments (NI) integrieren. Dazu liefert es leicht konfigurierbare und variantenabhängige Testschritte. Somit besteht die Möglichkeit, das System an die häufig wechselnden Anforderungen zu adaptieren. Das Display Test Toolkit bietet unter anderem Prüfschritte Farb-und Kontrasttest, Pixel-Defekt-Test, Icon-, Symbol- und Pattern-Erkennung, Display Ausrichtung sowie Schriftzeichenerkennung.

Generierung von Broadcast-Protokollen

Noffz bietet im Rahmen einer Partnerschaft mit dem kanadischen Unternehmen Averna Inc. den Universal Receiver Tester (URT) an. Mit diesem Instrument lassen sich sowohl Radio-, Fernseh- und GNSS-basierte Broadcast-Signale standardkonform generieren als auch auf der HF-Ebene aufgezeichnete Signale wiedergeben. Als Basis dient dabei die PXI-Plattform von National Instruments, die sich um weitere Komponenten wie CAN-Generierung etc. erweitern lässt.

Fahrzeugumfeldsimulation

Die Software Navasim ist ein Teil der Navigationsprodukte des URTs, der zur Überprüfung sowie Charakterisierung des Signalempfangs von Infotainment-beziehungsweise Navigationssystemen dient. Dazu generiert das System auf Basis einer gewählten Fahrstrecke und eines dynamischen Fahrzeugmodells, das ein realitätsgetreues Fahrverhalten berechnet, die zur GPS-Position passenden HF-Signale. Hierbei lassen sich ergänzend auch RDS/TMC-basierte Verkehrslagemeldungen einbinden, die dann über einen separaten HF-Ausgang an das Navigationssystem gekoppelt werden. Weil der Benutzer selbst die Route sowie Geschwindigkeiten und Haltepunkte einfügen kann, besteht die Möglichkeit, Einflüsse der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf die Genauigkeit der Positionsbestimmung zu überprüfen.

Universal Receiver Tester (URT)



Für den Test von Infotainment-Systemen lassen sich mit der neuen Version RP-5120 des URT nun auch parallel und synchron zu den HF-Signalen Audio-, Video- und CAN-Signale aufzeichnen sowie reproduktiv im Labor wiedergeben. Somit bietet der URT RP-5120 die Möglichkeit, im Feld aufgetretene Fehler der Infotainment-Systeme zur Fehlerbehebung im Labor wiederzugeben. Gerade für Testfahrten in anderen Ländern vereinfacht das System die Fehlerbehebung aufgrund der Reproduzierbarkeit für die Entwickler.

 

Immer mehr Navigationssysteme, zum Beispiel im Automobilbereich, verbessern Ihre Positionsgenauigkeit durch Datenfusion und den Einsatz inertialer Sensorik, um so kurzfristig die Genauigkeit im Submeterbereich zu verbessern. Zu den durch die inertiale Sensorik erfassten Signalen gehören Informationen über Drehbewegungen der Räder, die dem Navigationssystem typischerweise über den CAN-Bus oder als Speed-Impulse zur Verfügung stehen. Zusätzlich enthält das Navigationssystem in der Regel Sensoren zur Erfassung der Drehbewegung des Fahrzeugs. Zur Validierung der Genauigkeitsverbesserung durch die Datenfusion können die Ingenieure diese Signale parallel und synchron zu den GPS- und TMC-Signalen erzeugen und generieren. Dazu stellt die Software Navasim eine API bereit, die sich für die Erzeugung kundenspezifischer CAN-Signale oder Speed-Impulse nutzen lässt. Um die Drehbewegungen real und unabhängig von den Herstellern der Navigationssysteme erzeugen zu können, lässt sich ein Drehteller andocken, der äußerst präzise (zum Beispiel mit 0,1° Genauigkeit) und langzeitstabil Drehungen ausführt. Noffz hat die Anbindung der verschiedenen Systeme bereits mehrfach erfolgreich bei Automobilentwicklern vorgenommen, so dass die Entwickler ein schlüsselfertiges System zur Validierung inertialer Navigation erhalten. Zur Generierung der HF-Signale dienen Breitbandsignalgeneratoren von National Instruments, während XNET-Karten von NI die Generierung von CAN- und LIN-Signalen übernehmen (Bild 2).

Durch den Einsatz der PXI-Komponenten von NI ist die Erweiterbarkeit gegeben, während gleichzeitig für die Integrität weiterer notwendiger Signale gesorgt ist. So ist auch der Kunde in der Lage, selber weitere eigene Signale hardware- und softwareseitig anzudocken und zu nutzen, beispielsweise mit Digital- oder Analog-I/O oder LVDS.

HF-Aufzeichnung synchron zu Audio, Video und CAN

In seiner neuen Version RP-5120 ist der URT, der zur Aufzeichnung und Wiedergabe sämtlicher realer HF-Broadcast-Signale zum Einsatz kommen kann, optimiert und speziell an die neuen Anforderungen beim Test von Infotainment-Systemen angepasst. So bietet er im Vergleich zu seinem Vorgänger neben deutlich reduzierten Abmessungen und geringerem Gewicht eine verbesserte HF-Performance, die speziell im Bereich von Phasendiversitäts- und RDS-Switching-Tests die Testabdeckung bei Tunertests erhöht.