一种车载信息娱乐系统的测试平台及测试方法与流程

本发明涉及车载信息技术领域，更具体的说，涉及一种车载信息娱乐系统的测试平台及测试方法。

背景技术：

车载信息娱乐系统(IVI，In-Vehicle Infotainment)是一种采用车载专用中央处理器，基于车身总线系统和互联网服务形成的车载综合信息处理系统。车载信息娱乐系统能够实现三维导航、实时路况、辅助驾驶、故障检测、车辆信息、车身控制、移动办公、无线通讯和基于在线的娱乐功能及TSP(Telematics Service Provider，汽车远程服务提供商)服务等功能，极大的提升了车辆电子化、网络化和智能化水平。

车机指的是安装在汽车里面的车载信息娱乐产品的简称，车机在功能上能够实现人与车，车与外界(车与车)的信息通讯。随着车机集成的多媒体功能越来越多，使得车载信息娱乐系统测试需求涉及领域交叉面广、跨度大和测试繁复多样，采用传统的人工测试方法不仅耗时耗力、协同性差和效率低下，而且测试结果受主观因素影响比较大，因此已经无法满足车载信息娱乐系统测试对平台化、系统化和自动化的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开一种车载信息娱乐系统的测试平台及测试方法，以解决传统的人工测试方法存在的种种问题，满足车载信息娱乐系统测试对平台化、系统化和自动化的需求。

一种车载信息娱乐系统的测试平台，所述测试平台包括：机柜和暗室；

所述机柜包括：工控机和信号调理板卡；

所述暗室包括：图像采集模块、声音采集模块和机械手，其中，被测车机放置在所述暗室内；

所述信号调理板卡的输入端与所述工控机连接，所述信号调理板卡的输出端与所述被测车机连接，所述信号调理板卡用于当对车载信息娱乐系统进行测试时，根据所述工控机基于测试需求输出的信号调理指令，向所述被测车机输出相对应的通信信号；

所述机械手设置在能够对所述被测车机安全可操作的范围，所述机械手的控制端与所述工控机连接，所述机械手用于根据所述工控机基于所述测试需求生成的操作指令，对所述被测车机进行相应的触控操作；

所述图像采集模块放置在所述被测车机屏幕的正前方，所述图像采集模块的输出端与所述工控机连接，所述图像采集模块用于在对所述车载信息娱乐系统测试期间，采集所述被测车机生成并输出的图像信号和视频信号，并将所述图像信号和所述视频信号上传至所述工控机，由所述工控机对所述图像信号和所述视频信号进行图像分析处理，对所述车载信息娱乐系统进行图像测试和视频测试；

所述声音采集模块放置在能够采集所述被测车机输出声音信号的位置，所述声音采集模块的输出端与所述工控机连接，所述声音采集模块用于在对所述车载信息娱乐系统测试期间，采集所述被测车机生成并输出的声音信号，并将所述声音信号上传至所述工控机，由所述工控机对所述声音信号进行分析处理，对所述车载信息娱乐系统进行音频测试。

优选的，所述机械手的最外轴加装有触控笔和旋钮夹具。

优选的，所述暗室中设置有隔音棉。

一种车载信息娱乐系统的测试方法，所述测试方法应用于上述所述的测试平台，所述测试方法包括：

当对车载信息娱乐系统进行测试时，工控机基于测试需求向信号调理板卡输出信号调理指令；

所述信号调理板卡根据所述信号调理指令向被测车机输出相对应的通信信号；

所述工控机基于所述测试需求生成操作指令，并将所述操作指令输出至机械手；

所述机械手根据所述操作指令对所述被测车机进行相应的触控操作；

在对所述车载信息娱乐系统测试期间，图像采集模块采集所述被测车机生成并输出的图像信号和视频信号，并将所述图像信号和所述视频信号上传至所述工控机；

所述工控机对所述图像信号和所述视频信号进行图像分析处理，对所述车载信息娱乐系统进行图像测试和视频测试；

在对所述车载信息娱乐系统测试期间，声音采集模块采集所述被测车机生成并输出的声音信号，并将所述声音信号上传至所述工控机；

所述工控机对所述声音信号进行分析处理，对所述车载信息娱乐系统进行音频测试。

优选的，，所述工控机基于所述测试需求生成操作指令，具体包括：

所述工控机基于所述测试需求，通过对所述机械手的运动控制模式进行逻辑组合生成所述操作指令；

其中，所述运动控制模式包括：单轴运动控制模式、位置控制模式、速度控制模式和力觉控制模式；

所述操作指令包括：点按机械按钮、多击机械按钮、触按屏幕虚拟按钮、多击屏幕虚拟按钮、旋转机械按钮和滑动触屏。

优选的，所述工控机对所述图像信号和所述视频信号进行图像分析处理，对所述车载信息娱乐系统进行图像测试和视频测试，具体包括：

所述工控机逻辑组合各个图像识别算法，并利用逻辑组合得到的图像算法，对所述图像信号和所述视频信号进行图像分析处理，对所述车载信息娱乐系统进行图像测试和视频测试；

其中，所述图像识别算法包括：轮廓识别算法、颜色识别算法、光学字符识别算法和边缘识别算法；

所述图像测试和所述视频测试的测试内容包括：符号识别测试、符号颜色识别测试、字符识别测试、指针识别测试和画面流转测试。

优选的，当对所述被测车机进行功能测试时，所述工控机具体用于：

根据所述被测车机的功能定义进行测试需求分析，并根据需求分析结果搭建功能测试用例脚本；

利用所述功能测试用例脚本在TestStand环境中搭建功能测试序列；

执行所述功能测试序列；

生成功能测试报告，并输出所述功能测试报告。

优选的，当所述被测车机进行稳定性测试时，所述工控机具体用于：

根据所述被测车机的稳定性定义进行测试需求分析，并根据需求分析结果搭建稳定性测试用例脚本；

利用所述稳定性测试用例脚本在TestStand环境中搭建稳定性测试序列，并设定所述稳定性测试序列的执行次数；

执行所述稳定性测试序列；

当所述稳定性测试序列的执行次数达到设定执行次数时，生成稳定性测试报告，并输出所述稳定性测试报告。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种车载信息娱乐系统的测试平台及测试方法，测试平台包括：机柜和暗室；机柜包括：工控机和信号调理板卡；暗室包括：图像采集模块、声音采集模块和机械手，被测车机放置在暗室内。工控机分别与信号调理板卡、图像采集模块、声音采集模块和机械手连接，信号调理板卡与被测车机连接。当对车载信息娱乐系统进行测试时，工控机基于测试需求向信号调理板卡输出信号调理指令，信号调理板卡根据信号调理指令向被测车机输出相对应的通信信号，与此同时，工控机基于测试需求生成操作指令，并将操作指令输出至机械手，使机械手模拟人手对被测车机进行相应的触控操作；在对车载信息娱乐系统进行测试期间，图像采集模块采集被测车机输出的图像信号和视频信号，并将该图像信号和视频信号输出至工控机，工控机通过对图像信号和视频信号进行图像分析处理，对车载信息娱乐系统进行图像测试和视频测试；声音采集模块采集被测车机输出的声音信号，并将该声音信号输出至工控机，工控机通过对声音信号进行分析处理，对车载信息娱乐系统进行音频测试。由此可以看出，本发明使用机械手代替人手动操作，使用机器听视觉代替人的观察与判断能力，配合自动化测试程序，实现了对车载信息娱乐系统的自动测试，不仅在一定程度上排除了人主观因素对测试造成的影响，使得测试更容易，测试结果更可靠，而且还大大节约了测试时间和人力成本，满足了车载信息娱乐系统测试对平台化、系统化和自动化的需求，提高了测试的可行性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种车载信息娱乐系统输入信号和输出信号类型示意图；

图2为本发明实施例公开的一种车载信息娱乐系统测试平台的示意图；

图3为本发明实施例公开的一种车载信息娱乐系统测试平台的软件开发示意图；

图4为本发明实施例公开的一种车载信息娱乐系统测试方法的流程图；

图5为本发明实施例公开的一种机械手仿真人体动作的原理示意图；

图6为本发明实施例公开的一种机器视觉实现的功能及原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种车载信息娱乐系统的测试平台及测试方法，以解决传统的人工测试方法存在的种种问题，满足车载信息娱乐系统测试对平台化、系统化和自动化的需求。

采用本发明公开的车载信息娱乐系统的测试平台，在对车载信息娱乐系统进行自动测试前，参见图1，需先根据测试需求确定被测车机的输入信号类型和输出信号的类型。

车机一般具有导航、收音机、蓝牙连接外设、播放音频、播放视频、报警提示和接打电话等功能，车机在执行上述功能之前，不仅需要接收通信信号，比如CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)/LIN(Local Interconnect Network，局域互联网络)/DIO(DigitalInput Output，数字量输入输出)/AIO(Analog Input Output，模拟量输入输出)，FM(Frequency Modulation，调频广播)/AM(Amplitude Modulation，调幅广播)/GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)，2G(2-Generation cellular technology，第二代移动通信系统)/3G(3-Generation cellular technology，第三代移动通信系统)/4G(4-Generation cellular technology，第四代移动通信系统)/BT(Blue Tooth，蓝牙通信)/WIFI(Wireless-Fidelity，无线通信)；而且还需要接收人体动作信号，比如按键、旋钮、触屏操作和语音等。因此，车机的输入信号主要有：通信信号和人体动作信号。基于此，测试平台需要在实验室环境下进行通信信号仿真和人体动作仿真。车机的输出信号主要有：图像、声音和视频等，图像包括：图标、符号、字符、数字、颜色、灰度和指针。因此，在对车载信息娱乐系统进行测试时，需要采集被测车机输出的图像、音频和视频，并进行图像分析、音频分析和视频分析，以判断被测车机功能逻辑是否满足设计规范需求，所以确定被测车机的输入信号和输出信号是实现车载信息娱乐系统测试的前提条件。

当确定被测车机的输入信号类型和输出信号类型后，首先根据每种信号类型的测试方法，确定输入信号的仿真方案和输出信号的采集分析方案；其次根据仿真方案和采集分析方案搭建测试平台的硬件平台和软件平台；再次根据测试需求搭建测试序列，通过执行该测试序列实现对车载信息娱乐系统的测试。

参见图2，本发明一实施例公开的一种车载信息娱乐系统测试平台的示意图，测试平台包括：机柜10和暗室20。

机柜10包括：工控机11和信号调理板卡12。

暗室20包括：图像采集模块22、声音采集模块23和机械手24，其中，被测车机21放置在暗室20内。

其中：

信号调理板卡12的输入端与工控机11连接，信号调理板卡12的输出端与被测车机21连接，信号调理板卡12用于当对车载信息娱乐系统进行测试时，根据工控机11基于测试需求输出的信号调理指令，向被测车机21输出相应的通信信号，该通信信号包括：CAN/DIO/AIO，FM/AM/GNSS，2G/3G/4G/BT/WIFI等。

本实施例中所说的测试需求源于车机的功能规范定义，例如功能规范中定义车机需要接受CAN总线环境中车速值信号，车机显示屏幕显示车速信号，由此分析出的测试需求有：测试车机是否可以正常接收并解析CAN总线报文；车机屏幕能否正常显示总线报文的上的车速信号；车机屏幕显示的字符位置是否在屏幕的设计位置；CAN总线车速信号失效，车机怎样显示车速信号。根据车机不同的功能定义，可能需要不同类型或多种类型的信号输入，因此根据车机各方面的功能定义分析出车机测试需求，然后再根据测试需求搭建不同的测试用例来实现对车机的自动化测试。

机械手24设置在能够对被测车机21安全可操作的范围，机械手24的控制端与工控机11连接，机械手24用于根据工控机11基于测试需求生成的操作指令，对被测车机21进行相应的触控操作。

本发明中，通过控制信号调理板卡12向被测车机21输入通信信号，通过控制机械手24代替人手对被测车机21进行触控操作，来满足被测车机21对输入信号的需求，从而模拟被测车机21在车辆中的工作场景，实现对车载信息娱乐系统的测试。

本实施例中，优选采用6个自由度的机械手24仿真人体手臂，机械手24最外轴加装触控笔和旋转夹具，以模仿人手动操作。

图像采集模块22放置在被测车机21屏幕的正前方，以对车机屏幕进行图像拍摄，图像采集模块22的输出端与工控机11连接，图像采集模块22用于在对车载信息娱乐系统测试期间，采集被测车机21生成并输出的图像信号和视频信号，并将图像信号和视频信号上传至工控机11，由工控机11对图像信号和视频信号进行图像分析处理，对车载信息娱乐系统进行图像测试和视频测试。

需要说明的是，当被测车机21屏幕上播放的是图像时，图像采集模块22的工作模式为照相模式，此时，图像采集模块22采集的是图像信号；当被测车机21屏幕上播放的是视频时，图像采集模块22的工作模式为摄像模式，此时，图像采集模块22采集的是视频信号。

较优的，图像采集模块22为相机。

另外，可以理解，视频是由一帧一帧的图像构成的，因此，工控机11可以采用相同的图像分析原理对图像信号和视频信号进行图像分析处理。

声音采集模块23放置在能够采集被测车机21输出声音信号的位置，比如被测车机21的喇叭位置，声音采集模块23的输出端与工控机11连接，

声音采集模块23用于在对车载信息娱乐系统测试期间，采集被测车机21生成并输出的声音信号，并将声音信号上传至工控机11，由工控机11对声音信号进行分析处理，对车载信息娱乐系统进行音频测试。

较优的，声音采集模块23为麦克风。

需要说明的是，在实际应用中，本发明采用LabVIEW开发环境，在工控机11中集成开发机器人控制API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)和机器视觉控制API，采用NI视觉开发模块(Vision Develop Module)封装机器视觉算法函数。通过调用逻辑组合底层函数(包括：机器视觉算法函数、机器人控制函数和其他驱动函数)封装成面向车机测试的集成度高的API，在TestStand中封装成相应测试序列的步骤(Steps)，供测试人员进行自动测试序列的搭建，具体可参见图3。

在实际应用中，可根据实际需要采用本发明公开的测试平台对被测车机21进行多种测试，比如对被测车机21进行功能测试、稳定性测试等。

综上可知，本发明使用机械手24代替人手动操作，使用机器听视觉，即声音采集模块23和图像采集模块22，代替人的观察与判断能力，配合自动化测试程序，实现了对车载信息娱乐系统的自动测试，不仅在一定程度上排除了人主观因素对测试造成的影响，使得测试更容易，测试结果更可靠，而且还大大节约了测试时间和人力成本，满足了车载信息娱乐系统测试对平台化、系统化和自动化的需求，提高了测试的可行性和安全性。

需要说明的是，在实际应用中，可在暗室20中加装隔音棉，具体可以为黑色隔音棉，以起到吸收噪声和隔绝外部光线干扰作用。

在实际应用中，测试平台的供电电源可以为测试平台的外部电源，或为设置在测试平台上的供电电源。当测试平台具有供电电源时，可以将供电电源设置在机柜10上，测试平台的供电电源包括：交流供电系统13、直流供电系统14和信号调理电源15，其中，信号调理电源主要为信号调理板卡12供电。

与上述装置实施例相对应，本发明还公开了一种车载信息娱乐系统测试方法。

参见图4，本发明一实施例公开的一种车载信息娱乐系统测试方法的流程图，该测试方法应用于上述测试平台，测试方法包括步骤：

步骤S101、当对车载信息娱乐系统进行测试时，工控机基于测试需求向信号调理板卡输出信号调理指令；

步骤S102、信号调理板卡根据信号调理指令向被测车机输出相对应的通信信号；

其中，通信信号包括：CAN/DIO/AIO，FM/AM/GNSS，2G/3G/4G/BT/WIFI等。

步骤S103、工控机基于测试需求生成操作指令，并将操作指令输出至机械手；

本发明中，对被测车机21进行测试所需的人体操作采用机械手进行仿真。参见图5所示的机械手仿真人体动作的原理示意图，由图中可以看出，机械手的运动控制模式包括：单轴运动控制模式、位置控制模式、速度控制模式和力觉控制模式。而人体对被测车机的操作可以归纳为点按机械按钮、多击机械按钮、触按屏幕虚拟按钮、多击屏幕虚拟按钮、旋转机械按钮和滑动触屏。工控机通过逻辑组合机械手的运动控制模式，就可以完成对以上人体工作的仿真。

因此，步骤S103的实现过程具体如下：

工控机基于测试需求，通过对机械手的运动控制模式进行逻辑组合生成用于控制机械手的操作指令，该操作指令可以包括：点按机械按钮、多击机械按钮、触按屏幕虚拟按钮、多击屏幕虚拟按钮、旋转机械按钮和滑动触屏。

步骤S104、机械手根据操作指令对被测车机进行相应的触控操作；

步骤S105、在对车载信息娱乐系统测试期间，图像采集模块采集被测车机生成并输出的图像信号和视频信号，并将图像信号和视频信号上传至工控机；

当被测车机屏幕上播放的是图像时，图像采集模块的工作模式为照相模式，此时，图像采集模块采集的是图像信号；当被测车机屏幕上播放的是视频时，图像采集模块的工作模式为摄像模式，此时，图像采集模块采集的是视频信号。

步骤S106、工控机对图像信号和视频信号进行图像分析处理，对车载信息娱乐系统进行图像测试和视频测试；

可以理解，视频是由一帧一帧图像构成的，因此，工控机可以采用相同的图像分析原理对图像信号和视频信号进行图像分析处理。

本发明通过放置于被测车机屏幕前的图像采集模块采集被测车机输出的图像信号和视频信号，并将采集的图像信号和视频信号上传至工控机进行图像分析，从而实现对被测车机输出信号的采集分析。

参见图6所示的机器视觉实现的功能及原理示意图，图像识别算法包括：轮廓识别算法、颜色识别算法、光学字符识别算法和边缘识别算法。车机显示变化主要有：符号显示变动、符号颜色变动、符号闪烁、指针变动、画面流转等，因此通过逻辑组合各个图像识别算法，可以实现对被测车机的符号识别测试、符号颜色识别测试、字符识别测试、指针识别测试和画面流转测试。

因此，步骤S106的实现过程具体如下：

工控机逻辑组合各个图像识别算法，并利用逻辑组合得到的图像算法，对图像信号和视频信号进行图像分析处理，对车载信息娱乐系统进行图像测试和视频测试；

其中，图像识别算法包括：轮廓识别算法、颜色识别算法、光学字符识别算法和边缘识别算法；

图像测试和视频测试的测试内容包括：符号识别测试、符号颜色识别测试、字符识别测试、指针识别测试和画面流转测试。

步骤S107、在对车载信息娱乐系统测试期间，声音采集模块采集被测车机生成并输出的声音信号，并将声音信号上传至工控机；

步骤S108、工控机对声音信号进行分析处理，对车载信息娱乐系统进行音频测试。

综上可知，本发明使用机械手代替人手动操作，使用机器听视觉，即声音采集模块和图像采集模块，代替人的观察与判断能力，配合自动化测试程序，实现了对车载信息娱乐系统的自动测试，不仅在一定程度上排除了人主观因素对测试造成的影响，使得测试更容易，测试结果更可靠，而且还大大节约了测试时间和人力成本，满足了车载信息娱乐系统测试对平台化、系统化和自动化的需求，提高了测试的可行性和安全性。

为方便理解车载信息娱乐系统测试平台对车载信息娱乐系统的测试过程，下面以对车载信息娱乐系统进行自动化功能测试以及自动化稳定性能测试为例进行说明。

(1)当对被测车机进行功能性测试时，工控机具体用于：

根据被测车机的功能定义进行测试需求分析，并根据需求分析结果搭建功能测试用例脚本；

利用功能测试用例脚本在TestStand环境中搭建功能测试序列，具体的，可根据测试用例在TestStand环境中使用本发明中的测试方法集成的机器人控制API和机器视觉控制API搭建功能测试序列，在执行完功能测试序列后，生成功能测试报告，并输出功能测试报告，以使测试人员通过分析功能测试报告中的相关信息，判断被测车机的运行逻辑是否与设计逻辑一致。

(2)当对被测车机进行稳定性测试时，工控机具体用于：

根据被测车机的稳定性定义进行测试需求分析，并根据需求分析结果搭建稳定性测试用例脚本；

利用稳定性测试用例脚本在TestStand环境中搭建稳定性测试序列，并设定稳定性测试序列的执行次数；具体的，可根据测试用例在TestStand环境中使用本发明中的测试方法集成的机器人控制API和机器视觉控制API搭建稳定性测试序列；

执行稳定性测试序列；

当稳定性测试序列的执行次数达到设定执行次数时，生成稳定性测试报告，并输出稳定性测试报告，以使测试人员通过分析稳定性测试报告中测试通过的次数，来判定被测车机的运行稳定性是否满足需求。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。