Upload
iuri-prp
View
164
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
CONTRIBUII
PRIVIND STRUCTURILE DE
TESTARE AUTOMAT CU
APLICAII N AUTOMOTIVE
Tez destinat obinerii
titlului tiinific de doctor inginer
la
Universitatea Politehnica din Timioara
n domeniul INGINERIE ELECTRONIC
I TELECOMUNICAII
de ctre
Ing. Florin PRUTIANU
Conductor tiinific: prof.univ.dr.ing. Viorel POPESCU
Refereni tiinifici: prof.univ.dr.ing. Adrian GRAUR
prof.univ.dr.ing. Dorin PETREU
prof.univ.dr.ing. Dan LASCU
Ziua susinerii tezei: 20.12.2012
Seriile Teze de doctorat ale UPT sunt:
1. Automatic 9. Inginerie Mecanic
2. Chimie 10. tiina Calculatoarelor
3. Energetic 11. tiina i Ingineria Materialelor
4. Ingineria Chimic 12. Ingineria sistemelor
5. Inginerie Civil 13. Inginerie energetic
6. Inginerie Electric 14. Calculatoare i tehnologia informaiei
7. Inginerie Electronic i Telecomunicaii 15. Ingineria materialelor
8. Inginerie Industrial
Universitatea Politehnica din Timioara a iniiat seriile de mai sus n scopul
diseminrii expertizei, cunotinelor i rezultatelor cercetrilor ntreprinse n cadrul
colii doctorale a universitii. Seriile conin, potrivit H.B.Ex.S Nr. 14 / 14.07.2006,
tezele de doctorat susinute n universitate ncepnd cu 1 octombrie 2006.
Copyright Editura Politehnica Timioara, 2012
Aceast publicaie este supus prevederilor legii dreptului de autor. Multiplicarea
acestei publicaii, n mod integral sau n parte, traducerea, tiprirea, reutilizarea
ilustraiilor, expunerea, radiodifuzarea, reproducerea pe microfilme sau n orice alt
form este permis numai cu respectarea prevederilor Legii romne a dreptului de
autor n vigoare i permisiunea pentru utilizare obinut n scris din partea
Universitii Politehnica din Timioara. Toate nclcrile acestor drepturi vor fi
penalizate potrivit Legii romne a drepturilor de autor.
Romnia, 300159 Timioara, Bd. Republicii 9,
tel. 0256 403823, fax. 0256 403221
e-mail: [email protected]
Cuvnt nainte
Aspectele tiinifice abordare n cadrul tezei de doctorat Contribuii privind
structurile de testare automate cu aplicapabilitate n automotive se nscriu n
tendina actual a cercetrilor privind implementarea sistemelor de testare
automat n cadrul laboratoarelor de cercetare dezvoltare a productorilor
internaionali vest europeni de componente electronice.
Studiul de fa, prin aspectele de cercetare fundamental abordate,
contribuie la mbuntirea procesului de testare validare al laboratoarelor R&D, prin
introducerea unui sistem de testare automat controlat de la distan de calculator.
Caracteristicile acestui sistem de testare automat sunt conforme cu cerinele
modelului V, proces care ghideaza dezvoltarea unei uniti de control electronic de
la stadiul de proiect pn la integrarea acestuia n autoturism i respect
standardele automotive n vigoare.
Contribuiile aduse de autor, n cadrul acestei teze de doctorat, au stat la
baza mbuntirii performanelor acestor sisteme. n cadrul proiectelor unde a fost
folosit acest sistem, cu structura prezentat n acest studiu, rezultatele au fost
satisfctoare fiind acceptate de un mare productor vest european de autoturisme.
Desfurarea cercetrilor i elaborarea lucrrilor s-a fcut sub ndrumarea
domnului prof. Univ. Dr. Ing. Viorel POPESCU, membru al catedrei de Electronic
Aplicat, al Universitii Politehnica din Timioara. Cercetrile experimentale au fost
realizate n laboratorul de cercetare dezvoltare al unui productor de componente
electronice, att n ar ct i n strintate n cadrul unui productor de autoturisme
german.
Teza de doctorat s-a materializat prin crearea unui sistem de testare
automotive implementat ntr-un laborator de cercetare dezvoltare cu rezultate
acceptate de inginerii proiectani ai concernului.
Teza de doctorat a fost realizata cu sprijin partial din grantul strategic
POSDRU/88/1.5/S/50783, Proiect ID50783 (2009), cofinantat din Fondul Social
European "Investeste in oameni", in cadrul Programului Operational Sectorial
Dezvoltare Resurse Umane 2007-2013.
Timioara, Decembrie 2012 ing. Florin PRUTIANU
Destinatarii dedicaiei.
Alese mulumiri i profund recunotin se cuvin adresate conductorului
de doctorat prof.dr.ing. Viorel POPESCU pentru consilierea permanent i
ndrumarea atent pe tot parcursul realizrii lucrrii.
Mulumesc ,de asemenea, mebrilor comisie pentru observaiile i sugestiile
date privind elaborarea acestei teze. Aduc mulumiri Facultii de Electronic i
Telecomunicaii din Timioara i cadrelor didactice i colegilor de departament care
au contribuit la formarea mea profesional.
Nu n ultimul rnd mulumesc familiei, soiei pentru rbdarea i susinerea
moral n momente dificile i prinilor mei crora le dedic aceast lucrare.
Florin, PRUTIANU
Contribuii privind sistemele de testare automat cu
aplicaii n automotive
Teze de doctorat ale UPT, Seria 7, Nr. 59, Editura Politehnica,
2012, 179 pagini, 113 figuri, 10 tabele.
ISSN: 1842-7014
ISBN: 978-606-554-592-2
Cuvinte cheie: sisteme de testare automat, structura ATS
hardware, algoritmi software
Rezumat,
Prin subiectul abordat, teza de doctorat rspunde unor
probleme de maxim actualitate privind sistemele de testare
automate din industria automotive. Acest domeniu tinde spre
perfecionare, n aceast lucrare fiind aduse contribuiile originale
ale autorului privind structurile de testare automate destinate
industriei automotive. Tema vine n ajutorul validrii din punct de
vedere electric al unitilor de control electronice integrate in
autovehicule.
Cuprins:
Abrevieri: .......................................................................................... 8
Lista de figuri: ................................................................................... 9
Lista de tabele: ............................................................................... 14
INTRODUCERE ................................................................................. 15
Capitolul I. Stadiul actual al testrii n industria automotive .......... 18
1.1 Automotive. Tipuri de dispozitive electronice ........................................... 19
1.2 Modelul de testare adoptat n industria automotive ................................ 21
1.3 Nivele de testare ale sistemelor de control electronic in industria
automotive ............................................................................................................... 24
1.3.1 Nivel de component hardware ................................................................ 24
1.3.2 Nivel de component software ..................................................................... 24
1.3.3 Nivel de component integrat ..................................................................... 24
1.3.4 Nivel de subsistem .......................................................................................... 25
1.3.5 Nivel de sistem ................................................................................................. 25
1.4 Tipuri de testare .............................................................................................. 25
1.4.1 Testarea manual ............................................................................................ 26
1.4.2 Testarea automat .......................................................................................... 27
1.5 Metode, tehnici i strategii de testare ........................................................ 28
1.5.1 Testare Automata n circuit ICT .................................................................... 28
1.5.2 Testare funcional ......................................................................................... 29
1.5.3 Testare non-funcional ................................................................................. 30
1.5.4 Testare de tip rspuns la stimuli .................................................................. 30
1.5.5 Testare de tip regresie ................................................................................... 31
1.5.6 Strategii de testare ......................................................................................... 32
1.6 Concluzii i contribuii personale .................................................................. 34
6 Cuprins
Capitolul II. Conceptul sistemului de testare automat pentru
industria automotive ....................................................................... 36
2.1 Motivaia apariiei ATS-urilor n procesul de validare/testare/integrare
automotive ............................................................................................................... 36
2.2 Prezentarea sistemelor de testare automate din perspectiva tehnicilor
folosite ...................................................................................................................... 37
2.2.1 Sisteme de testare HiL Hardware in the loop .............................. 40
2.2.2 Sisteme de testare SiL Software in the loop ............................... 42
2.2.3 Sisteme de testare MiL Model in the loop ................................... 43
2.2.4 Sisteme de testare ICT In circuit test ......................................... 43
2.3 Caracteristicile i proprietile ATS-urilor n industria automotive ....... 45
2.4 Prile componente ale ATS-urilor ............................................................... 47
2.5 Concluzii i contribuii personale .................................................................. 49
Capitolul III. Structura hardware pentru sistemele de testare
automat din industria automotive ................................................. 52
3.1 Arhitectura hardware ...................................................................................... 53
3.2 Prezentarea/specificaii ale prilor componente ...................................... 56
3.2.1 Standul de testare ........................................................................................... 56
3.2.2 Patul de cuie ..................................................................................................... 60
3.2.3 Sursa de alimentare ........................................................................................ 70
3.2.4 Echipamente de interfaare/routare ............................................................ 72
3.2.5 Echipamente de msur ................................................................................. 77
3.2.6 Echipamente de comunicaie ....................................................................... 83
3.2.7 Echipamente de calcul ................................................................................... 86
3.2.8 Echipamente de injectare a semnalelor ...................................................... 87
3.3 Particulariti hardware ale ATS-ului ........................................................... 89
3.4 Concluzii i contribuii personale .................................................................. 92
Capitolul IV. Structura software: algoritmi, cazuri de testare,
particulariti .................................................................................. 96
4.1 Medii de programare folosite ........................................................................ 96
Cuprins 7
4.2 Interfaa grafic ............................................................................................. 103
4.3 Algoritmii programului operaional ............................................................ 106
4.4 Drivere pentru echipamentele HW ............................................................. 114
4.5 Cazuri de testare implementate ................................................................. 130
4.6 Rezultate obinute ......................................................................................... 143
4.7 Concluzii i contribuii personale ................................................................ 157
Capitolul V. Concluzii ..................................................................... 161
Capitolul VI. Contribuii personale ................................................ 165
Bibliografie ................................................................................... 170
Abrevieri:
ATS = Sistem de testare automat (automated testing system)
CAN = Controller Area Network
CAN_H = CAN High
CAN_L = CAN Low
CI = condiii iniiale
DMM = multimetru digital (digital multimeter)
DUT = dispozitiv supus testrii ( device under test)
ECU = sistem de control electronic (electronic control unit)
EPROM = Memorie cu posibilitate de scriere citire (erasable programable read only
memory)
FG = generator de semnale (function generator)
FRT = teste de reacie la stimuli
FT = teste funcionale
HW = hardware
ICT = testare n circuit (in circuit testing)
ID = nume propriu atribuit pentru un semnal
MEP = Message exchange protocol
MP = memorie primar
MS = memorie secundar
OEM = productor original de echipament (original equipment manufacturer)
OSC = osciloscop (oscilloscope)
OVC = protecie la supracurent ( over current protection)
OVP = protecie la supratensiune (over voltage protection)
PCB = circuit imprimat (printed circuit board)
PS = surs de alimentare (power supply)
REQ = cerine (requirements)
RF = frecvene nalte - radio frequency
SW = software
SCPI = Comenzi standard pentru Instrumente Programabile (Standard Commands
for Programmable Instruments)
TA = testare automat (autoamted testing)
TC = caz de testare ( test case)
TS = specificaii de testare (test specifications)
uC = microcontroler
Lista de figuri:
Figura 1.1 Dispozitive electronice componente ale unui autovehicul...................... 19
Figura1.2 Funciile ndeplinite de sistemele de control electronic .......................... 19
Figura1.3.a. Vedere habitaclu autoturism .......................................................... 20
Figura1.3.b. Vizualizare tahometru ................................................................... 20
Fig.1.4 ECU din industria automotive ................................................................ 21
Figura1.5 Modelul V ( V-Cycle) dezvoltat de Hughes Aircraft................................ 22
Figura 2.1 Sistem de testare automat de tip HiL ............................................... 41
Figura2.2 Structur de testare de tip SiL ........................................................... 43
Figura2.3 Structur de testare de tip ICT .......................................................... 44
Figura2.4 Sistem de testare automat control de calculator................................. 48
Figura3.1 Schema bloc a ATS-ului ................................................................... 54
Figura3.2 Schema bloc pentru msurarea eficienei surselor de tensiune n
comutaie ..................................................................................................... 55
Figura3.3 Structur rack and stack. ................................................................. 57
Figura 3.4 Sistem de testare de tip stack and rack ............................................. 59
Figura3.5a Pat de cuie cu placa de multiplexoare integrat ................................. 60
Figura3.5b Pat de cuie cu placa de repetoare pe emitor integrat ....................... 60
Figura 3.6 Exemplu de hara a punctelor de testare, de sprijin i de testare .......... 62
Figura 3.6a Schema electric a repetorului pe emitor din cadrul patului de cuie... .. 63
Figura 3.6b Schema electric a conectorului de scriere a softwareului JTAG......... . 64
Figura 3.6c Configuraia conectrii semnalelor la conectorul patului de cuie.......... 64
Figura 3.6d Schema electric a unui multiplexor din modulul de multiplexoare
integrat n patul de cuie ................................................................................. 65
Figura 3.7 Pri componente ale probelor / sondelor de testare ........................... 65
Figura3.8 Compresia unei sonde de testare.. ..................................................... 67
Figura 3.9 Vrf ascuit.................................. .................................................. 67
Figura 3.10 Vrf plat........................................... ........................................... 68
Figura3.11 Vrf conic invers .............................................. ............................ 68
Figura3.12 Vrf coroan................................................ ................................. 69
10 Lista de figuri
Figura3.13 Vrf bullet .................................................................................... 69
Figura 3.14 Vrf stea .................................................... ................................ 70
Figura 3.15 Vrf pentru paduri de trecere (via points) ............... ........................ 70
Figura 3.16 Sursa de alimentare Agilent 3645A / Caracteristica tensiune-curent .. . 71
Figura 3.17a Echipamente de interfaare folosite n dezvoltarea ATS-ului ...... ....... 73
Figura 3.17b Echipamente de interfaare folosite n dezvoltarea ATS-ului .... ......... 73
Figura 3.18a Agilent 34970A partea frontal ................................... .............. 74
Figura 3.18b Agilent 34970A partea dorsal ........................................ .......... 74
Figura 3.19a Agilent 34903A schema electric .... .......................................... 75
Figura 3.19b Agilent 34903A unitatea fizic de multiplexare cu 20 de relee . ..... 76
Figura 3.20a Implementarea CAD a unitii de multiplexare ................................ 76
Figura 3.20b Mrirea interiorului unitii de routare a semnalelor ......................... 77
Figura 3.21 Schema bloc a multimetrului digital Agilent 34410A .......... ............... 80
Figura 3.22 Multimetrul Digital 34410A ............................................................. 81
Figura 3.23 Transmisia datelor prin GPIB .......................................................... 85
Figura 3.24 Principiu de funcionare CAN .......................................................... 86
Figura 3.25 Instrumente generatoare/amplificatoare de semnal .... ...................... 88
Figura 3.26 Plan de mas de tip stea ................................................................ 91
Figura 4.1 Integrarea programului ECU-Test n industria automotive .................... 97
Figura 4.2 Crearea cazurilor de testare n ECU-Test ............................................ 98
Figura 4.3 Mod de execuie a cazurilor de testare cu ECU Test ............................ 99
Figura 4.4 Mediu de programare LABView ...................................................... 100
Figura 4.5 Structuri logice folosite n LABView ................................................ 101
Figura 4.6 Interfaa grafic dezvoltat n LABView (GUI)................................... 104
Figura 4.7 Fereastra Pop-up: Selecia cazurilor de testare ................................ 105
Figura 4.8 Algoritmul programului operaional ................................................ 107
Figura 4.9 Algoritm pentru execuia unui caz de testare .................................... 110
Figura 4.10 Structur pentru cazurile FT ......................................................... 111
Figura 4.11 Algoritm / Structur pentru cazurile de reacie la stimuli FRT............ 112
Figura 4.12 Conexiune ECU Test cu fiierele de mapare ................................... 114
Figura 4.13 Driver pentur DMM-ul Agilent 34410A............................................ 115
Figura 4.14 Driverul pentru unitatea de routare ............................................... 116
Lista de figuri 11
Figura 4.15a Comanda trimis de dezvoltator pentru configurarea FG-ului .......... 116
Figura 4.15b Driverul care demultiplexeaz linia de comand a FG-ului .............. 117
Figura 4.16 Atribuirea de ID pentru formele de und posibile a fi generate
cu FG-ul ..................................................................................................... 117
Figura 4.17a Comanda din panoul frontal pentru generarea semnalelor modulate cu
generatorul de funcii .................................................................................. 118
Figura 4.17b Implementarea n diagrama bloc a comenzilor SCPI pentru generarea
semnalelor modulate cu generatorul de funcii ................................................. 118
Figura4.18a Linia de comand trimis pentru configurarea osciloscopului LeCroy . 119
Figura 4.18b Interpretarea liniei de comand n diagrama bloc pentru setarea
osciloscopului Lecroy .................................................................................... 119
Figura 4.19a Linia de comand trimis pentru configurarea bazei de timp a
osciloscopului LeCroy ................................................................................... 120
Figura 4.19b Interpretarea liniei de comand pentru configurarea bazei de timp a
osiloscopului LeCroy ..................................................................................... 120
Figura 4.20 a Linia de comand trimis pentru configurarea condiiilor de declanare
n cazul osciloscopului LeCroy ........................................................................ 121
Figura 4.20b Interpretarea linie de comand pentru configurarea condiiilor de
declanare n cazul osciloscopului LeCroy ........................................................ 121
Figura 4.21a Linia de comand trimis pentru apelarea panoului frontal al
osciloscopului LeCroy ................................................................................... 122
Figura 4.21b Interpretarea liniei de comand pentru apelarea panoului frontal al
osciloscopului LeCroy ................................................................................... 122
Figura 4.22 a Linia de comand pentru msurarea unui parametru electric al
semnalelor prezente pe unul din cele 4 canale ale osciloscopului LeCroy ............. 123
Figura 4.22 b Interpretarea liniei de comand pentru msurarea unui parametru
electric al semnalelor prezente pe unul din cele 4 canale ale osciloscopului LeCroy 124
Figura 4.23 Linii de comand ce trebuiesc trimise ctre osciloscop pentru citirea mai
multor parametrii, pentru fiecare canal al osciloscopului ................................... 124
Figura 4.24 a Linie de comand trimis pentru afiarea unui parametru cu ajutorul
osciloscopului Tektronix DPO2000 .................................................................. 125
Figura 4.24 b Interpretarea liniei de comand trimis pentru afiarea unui
parametru cu ajutorul osciloscopului Tektronix DPO2000 .................................. 125
Figura 4.25a Linia de comand ce trebuie trimis pentru efectuarea unei msurtori
de ntrziere delay cu osciloscopul Tektronix................................................. 125
12 Lista de figuri
Figura 4.25b Interpretarea liniei de comand ce trebuie trimis pentru efectuarea
unei msurtori de ntrziere delay cu osciloscopul Tektronix ......................... 126
Figura 4.26 Construirea unei comenzi SCPI cu mediul de programare LABView
pentru osciloscopul Tektronix DPO2000 .......................................................... 127
Figura 4.27a Linie de comand pentru salvarea pozelor pe hard disk-ul local cu
aplicaia de testare ...................................................................................... 128
Figura 4.27b Interpretarea liniei de comand pentru salvarea pozelor pe hard disk-ul
local cu aplicaia de testare ........................................................................... 128
Figura 4.28a Linie de comand necesar pentru etichetarea canalelor osciloscopului
Tektronix ................................................................................................... 128
Figura4.28b Interpretarea liniei de comand necesar pentru etichetarea canalelor
osciloscopului Tektronix ................................................................................ 129
Figura 4.29 Structura Buck, prezentare forme de und ..................................... 132
Figura 4.30 Algoritm pentru testarea eficienei unui convertor BUCK .................. 134
Figura 4.31 Forma de und generat la intrarea ECU-ului pentru ntreruperi de
scurt durat ale tensiunii de alimentare ........................................................ 136
Figura 4.32 Form de und generat pentru testul profilului de start .................. 137
Figura4.33 Conectarea echipamentelor la magistrala CAN ................................. 138
Figura4.34 Strile dominante i recesive pentru magistrala CAN ........................ 139
Figura 4.35 Topologia circuitelor CAN ............................................................. 142
Figura 4.36 Msurarea ieirii sursei principale de 5V la tensiunea minim i
maxim a tensiunii de alimentare .................................................................. 144
Figura 4.37 Msurarea parametrilor semnalelor n cazul testului de ncrcare i
descrcare treptat a bateriei ........................................................................ 144
Figura 4.38 Msurarea imunitii ECU-ului la tensiuni nalte ............................ 145
Figura 4.39 Validarea unitii de control electronice pentru tensiune de alimentare
sub tensiunea minim admis ....................................................................... 145
Figura 4.40 Validarea unitii de control electronice n cazul apariei unei
ntreruperi scurte pe tensiunea de alimentare a ECU-ului .................................. 146
Figura 4.41 Detecia pragurilor de protecie pentru tensiune sub limita admis . 146
Figura 4.42 Funcionarea unitii de control electronice n cazul aplicrii unei
tensiuni de alimentare peste limita admis overvoltage .................................. 147
Figura 4.43 Verificarea funcionalitii ECU-ului atunci cand avem o tensiune de
intrare perturbat ....................................................................................... 147
Figura 4.44 Funcionarea ECU-ului n cazul aplicrii unei tensiuni de alimentare
inverse reversed voltage ............................................................................ 148
Lista de figuri 13
Figura 4.45 Testarea sursei BUCK de 5V pentru tensiune de intrare de 18V ...... 148
Figura 4.46 Testarea sursei BUCK de 5V pentru tensiune de intrare de 24V ...... 149
Figura 4.47 Testarea sursei BUCK de 5V pentru tensiune de intrare de 32V ..... 149
Figura 4.48 Rspunsul ECU-ului la impulsuri de tipul profilului de start ............ 150
Figura 4.49 Testarea sursei BUCK de 5V pentru tensiune de intrare de 24V ...... 150
Figura 4.50 Msurarea nivelelor de tensiune pentru comunicaia CAN .............. 151
Figura 4.51 Msurarea duratei unui bit pe magistrala CAN ................................ 151
Figura 4.52 Msurarea tensiunii de mod comun pentru starea dominant a
comunicaiei CAN ........................................................................................ 152
Figura 4.53 Msurarea nivelelor de tensiune pentru starea recesiv a comunicaiei
CAN ........................................................................................................... 152
Figura 4.54 Msurarea nivelulului de tensiune Vdiff a comunicaiei CAN n starea
dominant .................................................................................................. 153
Figura 4.55 Msurarea nivelului de tensiune Vdiff pentru comunicaiei CAN n stare
recesiv ...................................................................................................... 153
Figura 4.56 Testarea automat cu ECU Test utiliznd structura veche de testare 156
Figura 4.57 Testarea automat cu ECU Test utiliznd structura nou de testare 156
Lista de tabele:
Tabelul 3.1 Liniile interfeei GPIB .................................................................. 84
Tabelul 3.2 Nivelurile logice ale protocolului GPIB ............................................ 84
Tabelul 4.1 Tensiuni de alimentare pentru sisteme automotive Vi=12V ............ 135
Tabelul 4.2 Tensiuni de alimentare pentru sisteme automotive Vi = 24V .......... 135
Tabelul 4.3 Tensiunile Vdrop care trebuie atinse pentru discontinuiti ale Vin .. 136
Tabelul 4.4 Tensiuni ale formei de und pentru profilul de start ...................... 136
Tabelul 4.5 Parametrii de tensiune ai magistralei n stare recisiv ................... 140
Tabelul 4.6 Parametrii de tensiune ai magistralei n stare dominant ............... 140
Tabelul 4.7 Parametrii minimi i maximi pentru tensiunile liniilor CAN_H&CAN_L 140
Tabelul 4.8 Parametrii DC pentru starea recesiv pentru un nod al magistralei.. 141
Tabelul 4.9 Parametrii DC pentru starea dominant a unui nod CAN ................ 141
Tabelul 4.10 Msurtori efectuate cu DMM-ul .................................................. 154
INTRODUCERE
Automotive reprezint domeniul tehnologic al dispozitivelor electronice utilizate n industria producatoare de maini. Sistemele de control electronic (ECU)
din industria automotive fac parte din categoria dispozitivelor cu fiabilitate ridicat
deoarece pe primul loc este sigurana pasagerilor i a mainii pe durata de
funcionare. Astfel, fiecare ECU din industria automotive se supune unui proces
riguros de testare standardizat dupa legislaia american, respectiv european.
Fiecare companie productoare de dispozitive electronice destinate acestei industrii
trebuie s ndeplineasc standardele la zi impuse industriei automotive. Totodat,
timpul procesului de testare din industria automotive, se scurteaz. Numai in ultimii
ani asistm la o injumtire a timpului de dezvoltare alocat pentru o componenta
electronica, rezultnd o nevoie de mbuntire a sistemelor de testare.
Aceast tez are ca obiect domeniul testrii la diferite nivele ale industriei
automotive. Domeniul poate prea ngust la nceput, dar este deosebit de interesant
si provocator pentru implementarea de noi soluii.
Industria automotive este structurat pe mai multe nivele, descrise in
paginile urmatoare. Astfel, fiecare nivel este reprezentat de o mulime de
particulariti unde pot fi aduse mbuntiri. Autorul dorete ca aceast lucrare s
prezinte imbuntirile aduse n acest domeniu pentru testarea ECU-urilor.
Etapele dezvoltrii unei uniti de control electronice presupune urmtoarele
etape: dezvoltarea (development phase), testare i verificare (test un validation) i
integrare la diferite nivele (integration). Datorit globalizrii i adaptrii
autovehiculelor la noile concepte de pia, etapele dezvoltrii unui ECU au un ciclu
de dezvoltare curpins ntre 2 i 3 ani, comparativ cu anul 1990 cand ciclul de
dezvoltare ajungea la 5 ani. Totodat pentru noile ECU-uri exist standarde si
norme care trebuiesc indeplinite. Abaterea de la aceste standarde i norme impuse
de consiliile europene pot face un produs neutilizabil n industria automotive. Practic
atingerea unor norme din punct de vedere calitativ atrage sigurana in utilizare a
autovehiculului. Dar pentru a putea pune in evidena comportamentul unui produs,
din punct de vedere calitativ, procesul de testare si validare din cadrul
producatorilor de componente si autovehicule trebuie sa fie structurat pe mai multe
nivele, eficient i suficient de fiabil.
Autorul dorete s pun n eviden importana testrii automate,
caracteristicile procesului de testare / validare n domeniile electrice si electronice
din industria automotive, ct i din domeniile conexe. O definiie a testrii ne exemplific faptul c un produs trebuie sa ndeplineasca un minimum de cerine, cerine care constituie punctul de plecare
pentru dezvoltarea produsului. La aceste cerine, denumite n englez requirements,
se aplic normele i standardele n vigoare eliberate ce consiliile europene sau
16 Introducere
americane. Autorul dorete s arate c pentru realizarea unui sistem de testare
automat nu mai sunt suficiente numai cunotinele de electronic, acum sunt
insoite i de cunotine ale mediilor de programare.
Practic n ultimele decenii electronica pur a disparut, apariia
microcontrollerelor i a microprocesoarelor (uP) rezultand n interconectarea celor
doua domenii majore hardware i software. n esen, la nceputul anilor 70,
majoritatea circuitelor electrice erau doar cu componente electronice pasive.
Apariia primelor circuite CMOS, dezvoltarea microcontroller-elor (uC), apariia
memoriei RAM i a uP-lor a fcut posibil comandarea dispozitivelor electronice cu
ajutorul software-ului. Posibilitatea de comandare a circuitelor electrice i
electronice a oferit o mobilitate mai mare i o uurin n proiectarea de circuite.
Treptat s-au dezvoltat i limbaje de programare, n care se scriu linii de cod pentru
comandarea acestor circuite. Acestea au reprezentat principalele invenii care au
contribuit la progresul tehnologic la care asistm n zilele noastre.
Dar odat cu acest progres tehnologic apare nevoia tot mai mare de testare.
O problema major a dezvoltrii echipamentelor electronice o constituie timpul.
Traim n secolul vitezei, ca n orice industrie, timpul alocat dezvoltrii de
echipamente i componente electronice este tot mai comprimat. Produsele care
conin circuite electronice devin tot mai complexe iar funcionalitatea lor se testeaz
tot mai dificil. Acest progres tehnologic asimilieaza noi tehnologii: de realizare, de
construire i de verificare a echipamentelor electronice. Testarea echipamentelor i
componentelor electronice trebuie s in pasul cu progresul tehnologic, astfel noi
tehnici de testare/verificare trebuiesc dezvoltate, trebuiesc adaptate cerintelor
actuale i adoptate n timpul mersului. Pentru dezvoltarea unui produs este nevoie
de faza testare att n etapa de dezvoltare ct i n etapa de producie.
Aceste caracteristici prezentate, tendinele de optimizare din acest domeniu
precum i opinia autorului referitoare le varietatea de tehnici i soluii n precesul de
inglobare a noilor tehnologii n procesul de testare / validare reprezint principala
linie de ghidare pentru aceast tez.
Autorul a participat la elaborarea documentaiei de testare pentru mai multe
proiecte din domeniul automotive fiind implicat n toate fazele procesului de testare,
precum i n fazele de dezvoltare a produsului. De asemenea s-a participat la
realizarea sistemului de testare automat, la analiza sistemelor, la proiectarea
interfeelor, la implementarea algoritmilor software fiind conectat n permanen cu
comunitatea tiinific din domeniu. Sistemul creat se dorete a fi reutilizabil pentru
o gama cat mai larga de ECU-uri cu eforturi minime de adaptare pentru diferite
proiecte.
Teza a fost alcatuit pe scheletul a cinci capitole care evideniaz punctele
forte ale sistemelor de testare din automotive:
Capitolul I. Stadiul actual n testarea automat n industria automotive
trece n revist domeniul i componentele sale importante, metode de
testare, nivelele de testare din domeniul automotive precum si punctul de
vedere al autorului cu privire la aceste sisteme;
Introducere 17
Capitolul II. Conceptul sistemului de testare automat pentru industria
automotive definete procesul de testare din faza de descriere a cazurilor
de testare pn la execuia propriu-zis. Autorul prezint elementele care
asigura reutilizarea sistemului n cadrul altor proiecte;
Capitolul III. Structura hardware pentru sistemele de testare automat
din industria automotive. Se prezint tipurile de echipamente folosite
pentru realizarea sistemului, arhitectura acestora, instrumentele frecvent
utilizate si punctul de vedere al autorului n privina echipamentelor;
Capitolul IV. Structura software: algoritmi, cazuri de testare,
particularitati se prezint arhitectura programului operaional de comand
a sistemului de testare automat, algoritmul de selecie i executare a
cazurilor de testare , contribuiile autorului referitor la particularitile
programului pentru a-i conferi portabilitatea necesar unui sistem de
testare din acest industrie. Tot n cadrul acestui capitol sunt prezentate
mediul de programare, driverele construite de autor precum i cazuri de
testare realizate n cadrul proiectului avand ca urmare rezultatele obinute
de autor cu acest sistem de testare automat i prezentate in cadrul
capitolului;
Capitolul V Concluzii se prezinta principalele concluzii ale autorului cu
privire la sistemul de testare automat, posibiliti de muntire a
sistemului din perspectiva autorului;
Capitolul I. Stadiul actual al testrii n industria
automotive
n acest capitol autorul prezint n form succint cteva elemente definitorii pentru activitatea de testare/validare a unor dispozitive electronice complexe.
Asistarea oferului n diferite situaii ajutnd la evitarea unor accidente n momentul
conducerii autovehiculului reprezint o ncununare a electronicii aplicate n domeniul
automotive. n decursul a doua decenii electronica a preluat execuia mecanica i a
transformat-o n execuie comandat de sisteme electronice. Funcii simple precum
deschiderea ferestrei, semnalizare la schimbarea benzii de mers, funcii de comfort
pentru pasageri i oferi dar mai ales funciile de siguran sunt preluate de sisteme
de comand electronice. Ca urmare a complexitii acestor sisteme electronice
precum i a funciilor ndeplinite, rezult ca fiind necesar asigurarea fiabilitii
maxime pentru aceste dispozitive (ECU = electronic control unit).
Automotive este sectorul care cuprinde dezvoltarea dispozitivelor electronice
construite pentru diferite autovehicule: autoturisme, autoutilitare, microbuze,
autobuze precum i maini dedicate unor operaiuni speciale, precum serviciul de
ambulan. n funcie de particularitile diferitelor autovehicule se vor crea noi
ECU-uri de complexitate diferit adaptate acestor cerine.
Testarea funcional a acestor dispozitive decide utilizarea lor n autoturism,
fiind validate dup standardele in vigoare. Parte dintre dispozitive indeplinesc funcii
de siguran n cadrul autovehiculului rezultnd necesar testare funcional pe mai
multe nivele care vor fi prezentate n acest capitol.
Testarea se realizeaz cu ajutorul unor standuri de testare care vor forma
un sistem de testare automat. Pentru realizarea unui stand de testare automat
este necesar un program, rulat pe un calculator destinat operaiilor zilnice, cu
ajutorul caruia va fi comandat standul de testare. Standul de testare va conine
aparatura necesar pentru generarea de semnale electrice, aparatura de simulare i
masur.
n mod uzual programele de testare sunt construite pe baza unor algoritmi
implementai n medii de programare specializate. Necesar pentru aceste programe
este s permit comanda de la distan a standului de testare iar implementarea
cazurilor de testare s fie realizat ntr-un mod ct mai simplu. Execuia acestor
cazuri de testare se face realizeaz printr-o aplicaie de tip test executive.
Concluziile la acest capitol sublinieaz, dup opinia autorului, dezvoltarea
accelerat din acest domeniu precum i nevoia muntirii procesului de testare din
cadrul industriei automotive, pentru realizarea testrii/validrii automate a ECU-
urilor.
1.1 Automotive. Tipuri de dispositive electronice 19
1.1 Automotive. Tipuri de dispozitive electronice
Dispozitivele electronice folosite n construcia autovehiculelor realizeaz
funcii de siguran pasiv i activ, funcii de comfort precum i funcii de control.
La nceputurile industriei automotive comunicaia ntre doua dispozitive electronice
se realiza pe protocolul de comunicaie LIN (Local Interconect Network). Dezvoltarea
ulterioar din domeniul a facut ca sa fie adoptate rnd pe rnd i urmatoarele
standarde: n proporie ridicat protocolul de comunicaie CAN (Controlled Area
Network), Ethernet, MOST (Media Oriented System Transport) folosit doar pentru
aplicaii de infotainment, FlexRay reprezentnd viitorul datorit vitezei de
comunicare ridicate.
Figura1.1 Dispozitive electronice componente ale unui autovehicul[193]
Figura1.2 Funciile ndeplinite de sistemele de control electronic[17]
20 Cap I. Stadiul actual al testrii n industria automotive
n figura 1.2 se pot observa varietatea de funcii ndeplinite de sistemele electronice de control componente ale unui autovehicul de generaie actual. Autorul
a reprezentat doar funciile principale, existnd posibilitatea ca anumite funcii sa fie
omise.
n figura 1.3 a. i b. autorul dorete s pun n eviden dispozitivele din
habitaclu componente ale autovehiculului.
Figura1.3.a. Vedere habitaclu autoturism [17]
Figura1.3.b. Vizualizare tahometru [17]
1.2 Modelul de testare adoptat n industria automotive 21
Dup cum se poate observa in figurile anterioare componena dispozitivelor electronice din componena unui autoturism depaesc astazi 80%. Afiajele sunt
realizate cu ajutorul unor ecrane de tip LCD precum i funcia de navigare. Autorul
dorete s sublinieze faptul ca majoritatea funciilor din main au n componen
un dispozitiv electronic care trebuie testat/validat.
Figura1.4 ECU din industria automotive [205]
n figura 1.4 este prezentat un dispozitiv electronic de control (ECU) din cadrul industriei automotive. Dupa cum se poate observa acest dispozitiv este
constituit din carcasa metalic (dur aluminiu), conectori i placa electronic (printed
circuit board). Incapsularea ECU-urilor este importanta deoarece acestea sunt
supuse unor teste de umiditate i ocuri mecanice. Principalii producatori de
echipamente electronice din cadrul industriei automotive sunt: BOSCH, Continental
AG, Autolive, Yazaki, Hella, Magnetti Marelli, Delphi.
1.2 Modelul de testare adoptat n industria automotive
n anii 80 complexitatea mare a echipamentelor electronice n industria avionic, i care este ntr-o continu cretere aduce n prim plan pentru prima dat
necesitatea unui model de testare. Pn n acel moment majoritatea
22 Cap I. Stadiul actual al testrii n industria automotive
testrilor/verificrilor din domeniul electronicii se efectuau manual fr o strategie
prestabilit. n anul 1982 pentru prima dat apare strategia de testare numit
modelul V (V-cycle) ,figura 1.5, adoptat de compania Hughes Aircraft. Practic acest
model de testare a fost creat pentru a pune n evidena lacunele software din
dezvoltarea unui produs, din perspectiva testrii i integrrii[23][44][64].
Figura1.5 Modelul V ( V-Cycle) dezvoltat de Hughes Aircraft [23]
n acest V-cycle se poate observa c sunt cuprinse atat faze din dezvoltarea produsului, ct i nivelele la care se face testarea produsului. Practic, punctele de
referin a acestui model sunt abordarea din punct de vedere al proiectului,
ncercarea de delimitare a fiecarei etape precum i nivelul de interpretare pentru
diferite etape din viaa proiectului.
Acest model este folosit n continuare pn n anul 1991 doar n proiecte ce
cuprind dezvoltarea de sisteme de satelii. Dupa anul 1991, majoritatea companiilor
cu profil de testare adopt o astfel de tehnologie de testare , dup modelul V-cycle.
n paralel cu modelul american este dezvoltat un model asemanator n Germania,
pentru Ministerul Federal de Aprare. n anul 1992, un astfel de model devine public
i este folosit la scal larg de companiile de profil.
Majoritatea punctelor sunt comune pentru cele dou V-cycle-uri, n zilele de
astzi modelul fiind implementat n cadrul companiilor cu profil electronic care au n
cadrul lor i departamente de testare i verificare.
1.2 Modelul de testare adoptat n industria automotive 23
O sumarizare a punctelor importante din strategia V este prezentat de
ctre autor n cele ce urmeaza:
Cerine la nivel de sistem;
Cerine la nivel de componenta;
Cerine de proiectare;
Verificare/Testare hardware nivel de baza;
Verificare/Testare software nivel de baza;
Integrare la nivel de component nivel de component;
Verificare/Testare la nivel de component nivel de component;
Verificare/Testare la nivel de subsistem nivel de subsistem;
Verificare/Testare la nivel de sistem nivel de sistem.
Practic dup acest model, procesul de verificare/testare dorete s confirme
c ceea ce a rezultat ca produs finit, cu proporietti fizice i msurabile, satisface
cerinele de sistem pentru respectivul produs. Practic verificarea bazata pe modelul
V dorete s confirme o ndeplinire a cerinelor de la fiecare nivel, pornind de la
nivelul de baza pana la nivelul de sistem. Dezvoltarea produselor se face pe etape,
astfel ca pentru a realiza un produs finit sunt etape intermediare de integrare a
diferitelor componente n ansamble mai mari. Practic n industria automotive
activitatea de testare este complex i implic mai multe tipuri de activiti:
Analiza folosirea modelelor matematice i analitice pentru a prezice
comportamentul produsului bazat pe modele matematice sau pe date
primite de la nivelul de component aparinnd sistemului. Analiza
presupune atat activitti de modelare ct i activiti de simulare;
Inspecia cel mai intalnit tip de inspecii n industria electronic este
inspecia vizual de la cel mai mic nivel la cel mai inalt. E.g. n producie
este important inspecia vizual pentru verificarea amplasrii
componentelor, la nivel de hardware inspecia este doar pentru a fi
observat integritatea dispozitivului, la nivel de subsistem se dorete
inspecie pentru integritatea subsistemului iar la nivel de sistem de cele
mai multe ori este pentru a vedea forma finit a produsului.
Demostraia pentru a vizualiza dac sistemul respect toate cerinele
care au stat la baza dezvoltrii proiectului. n timpul demonstraiilor se
creaz o prim impresie despre maturitatea produsului.
Testarea efectiv aici se adun date care sa ateste funcionarea n
parametrii impui de cerine. Dac n timpul demonstraiilor nu au putut fi
catalogate rezultatele sistemului, n aceast etap se poate determina
starea de maturitate a proiectului.
Pentru a ajunge la un produs finit fiecare produs cunoaste mai multe cicluri
de via, n termenii din industrie numite bucle de cercetare i dezvoltare. Natural,
aceste bucle exist i n cadrul testrii. Modelul de testare a cunoscut o dezvoltare
exponential, cerinele fiind de cele mai multe ori imprite pn la nivelul de baza,
astfel strategia de testare de tip V este folosit acum pentru fiecare nivel. Testarea
la fiecare nivel, se supune modelului V prezentat anterior, existnd pentru fiecare
bucla de testare un nou ciclu V.
24 Cap I. Stadiul actual al testrii n industria automotive
n rndurile urmatoare se dorete exemplificarea metodelor de testare la
nivel hardware, la nivel software, nivel de componenta, la nivel de subsistem si la
nivel de sistem.
1.3 Nivele de testare ale sistemelor de control
electronic in industria automotive
n cele ce urmeaz autorul acestei teze dorete s prezinte principalele
caracteristici ale nivelelor de testare existente n industria automotive.
1.3.1 Nivel de component hardware
Acest nivel de testare presupune testarea componentei electronice din punct
de vedere al parametrilor electrici. La acest nivel sunt testate: amplasarea corect a
componentelor pe poziia corespunztoare, modulele principale n funcionarea ECU-
ului existente pe PCB. Pentru testare este nevoie de o surs de tensiune (PS),
osciloscop (OSC) sau multimetru digital (DMM). La acest nivel rezultatele testrii se
compar cu valorile nominale ale parametrilor electrici. n cadrul acestui nivel pentru
primele sample-uri (A0 prima bucla de testare) se adopta tipul de testare manual
deoarece nc nu sunt cunoscute toate detaliile proiectului. n paralel se poate
ncepe dezvoltarea ATS-ului. n cadrul acestui nivel sunt descoperite primele greeli
majore din cadrul proiectului cum ar fi: nefuncionarea n paramaterii a surselor de
tensiune, routarea greita a unor trasee, poziionarea incorect a unor componente.
1.3.2 Nivel de component software
n mod tradiional dezvoltarea software se efectueaz cu o intarziere mic fa de nivelul componentei hardware sau chiar n paralel cu aceasta. Partea de
testare la nivel de component software se efectueaz atunci cand partea hardware
este suficient de matur pentru ca partea software sa fie scris n ECU. Se folosesc
metode de testare prezentate de autor n randurile urmtoare. Se identific
principalele greeli la nivel de algoritm, daca exist probleme de configurare a ECU-
ului.
1.3.3 Nivel de component integrat
Pentru prima dat la acest nivel mai multe pari componente sunt intgrate i
pregatite pentru o testare funcional. n aceast etap ECU-ul se afl n stare
matur att din punct de vedere hardware ct i din punct de vedere software.
Acum se verific pentru prima dat ECU-ul din punct de vedere funcional dar
1.3 Nivele de testare ale sistemelor de control electronic n industria automotive 25
mpotriva specificaiilor de proiectare oferite de producatorul original (ex: BMW).
Trebuiesc ndeplinite cerine legate de timp, consum de putere, tensiuni de
alimentare, posibiliti de diagnoz, management al erorilor, compatibilitate
electromagnetic, comportamentul ECU-ului la condiii de mediu, la vibraii respectiv
la ocuri mecanice.
1.3.4 Nivel de subsistem
n aceast etap producatorul ECU-ului livreaz productorului original un
produs complet testat dupa primele nivele adoptate de industria automotive. Acum
este rndul productorului automotive (ex: BMW) s observe comportamentul ECU-
ului n subsistemul din care face parte (ex: infotainment).Sistemul de infotainment
este reprezentat de unittile de control electronice ce vin in ajutorul ghidrii
conductorului auto, e.g. sistemul de navigaie impreun cu sistemul de sonorizare
al autoturismului. n cadrul acestui nivel se poate vedea maturitatea produsului,
deoarece funcionarea ECU-ului se efectueaz ntr-un mediu de testare n care
ceilalti senzori sunt prezeni sau simulai. Nivelul de dezvoltare al tuturor
componentelor este aproape de cel n care vor fi montate n autovehicul. Din cadrul
testelor efectuate n aceast etap autorul dorete s evidenieze testele funcionale
FT i testele de reacie la diferii stimuli FRT. Remedierea unei defeciuni n aceast
etap va crete costurile de dezvoltare ntr-un mod exponenial dac greeala
descoperit este hardware. Pentru greelile de tip software exist posibiliti de
remediere cu costuri sczute.
1.3.5 Nivel de sistem
n cadrul acestei etape, ECU-ul va fi testat n mediul real de funcionare
alaturi de celelalte componente constitutive ale sistemului. Acum se realizeaz
integrarea autoturismului i se dorete testarea din punct de vedere funcional. n
aceast etap greelile de proiectare din cadrul celorlalte nivele va conduce la
creterea costurilor de producie ct i a celor de dezvoltare. Testarea sistemlui se
efectueaz n condiii de mediu reale, autoturismul fiind la nivel de prototip avnd
posibilitatea de a circula pe strada.
1.4 Tipuri de testare
Autorul acestei teze dorete s pun n eviden cele dou tipuri de testare
prezente n industria automotive: automat i manual. n urm cu dou decenii
testarea manual era predominant n industria automotive, raportul inversandu-se
n ultimii ani datorit dezvoltrii tehnologice dar i datorit reducerii timpilor de
dezvoltare a unui produs din aceast industrie. n urmtoarele paragrafe autorul
dorete s prezinte principalele caracteristici ale acestor dou tipuri de
testare[153][192][194].
26 Cap I. Stadiul actual al testrii n industria automotive
1.4.1 Testarea manual
n industria automotive un produs trebuie s parcurg anumite stadii de dezvoltare n funcie de complexitatea produsului. Astfel n cazul testrii unui produs
n fazele incipiente prototip este preferat testarea manual. n aceast faz
cerinele produsului mai pot fi modificate iar testarea ntregului produs nu este
posibil, datorit posibilelor greeli aparute n proiectare. n concluzie pentru
evaluarea rapid a stadiului n care se afl produsul este aleas metoda de testare
manual. n urmtoarele rnduri autorul dorete s pun n eviden principalele
avantaje ale testrii manuale.
Avantaje: Validare rapid a unor circuite, posibiltatea ca toate circuitele s fie
complet funcionale este redus;
Posibilitatea de manipulare ridicata, operatorul poate efectua msurarea
parametrilor electrici ale ECU-urilor n diferite condiii i medii;
Posibilitatea de intervenire n circuit, operatorul poate modifica cu uurin
componente ale circuitului electric, de exemplu acesta poate taia trasee
ntre circuite iar modificarea traseelor se poate efectua cu fire de cupru;
Posibilitatea de a efectua mai multe teste ad-hoc;
Costuri pe termen scurt reduse, costurile fiind reprezentate doar din orele
petrecute de inginerul de testare pentru testarea produsului i utilizarea
unor echipamente minimale
Operatorul uman poate gasi mai multe defecte, paleta de teste posibile de
efectuat fiind mai ridicat in faza incipent a produsului;
Inspectie vizual la costuri reduse pentru o singura bucla de testare
prototip;
Dezavantaje:
Consumatoare de timp, prin adoptarea ca fiind principala metod de
testare din cadrul proiectului;
Pentru fiecare bucla de testare rularea aceluiasi test, pe un numar mare
de sample-uri (mostre) poate deveni monoton iar ca durata de testare, n
mod sigur va fi mai lung n comparaie cu testarea automat;
Posibilitatea aparitiei unor erori in procesul de masurare datorita
operatorului uman, erori de tip: grosolan sau erori de manipulare;
1.4 Tipuri de testare 27
1.4.2 Testarea automat
Testarea automat datorit faptului c n procesele moderne de testare timpul alocat testrii este n cele mai multe instane limitat, a aprut nevoia de
dezvoltare a unor produse de testare automate. Astfel crescnd interesul , din
partea producatorilor i a dezvoltatorilor de echipamente, pentru diverse sisteme de
testare automate au aprut i primele produse pentru testare automat dedicate.
Firmele producatoare de echipamente electronice i de sisteme de testare pun la
dispoziia clienilor o gam larg de variante. Problema major este reprezentat de
faptul ca aceste variante trebuiesc adaptate cerinelor clientului, iar clientul are
posibilitatea s dezvolte pe aceast platform un unic produs supus testrii. Din
firmele producatoare a sistemelor de testare automat putem aminti: ETAS, dSpace,
National Instruments cu produsul LABView precum i alte produse, Agilent,
Terradyne.
Avantaje:
In cazul proceselor cu mai multe bucle de testare bazat pe modelul V
este rentabil investiia ntr-un sistem de testare automat;
Eliminarea posibilitii de introducere a unor erori de tip grosolan,
aleatoare sau de manipulare;
Posibilitatea de atasare a unei camere video pentru inspectie vizuala
pentru productia de serie;
Efectueaza teste de compatibilitate pentru mai multe configuratii cu
modificri minore efectuate asupra sistemului;
Timpii de testare pentru mai multe sample-uri sunt optimizai la maxim;
Permite efectuarea unor teste de regresie ntr-un timp relativ scurt;
Costuri pe termen lung reduse, costurile fiind foarte ridicate n faza
incipient;
Repetabilitate crescuta pentru acelasi caz de testare, n aceleai condiii;
Posibilitatea de generare automat a raporturilor de testare;
Posibilitatea de reutilizare a unor parti componente din sistem,
echipamente de masura, surse de tensiuni, amplificate, generatoare de
semnal, sisteme de comunicaie;
Posibilitate de folosire a metodei de testare boundry scan cu vizualizare
imediat;
Adaptibilitate rapid pentru mai multe produse cu adaptri mici ale
sistemului;
Timp de lucru eficientizat 24/7, n cadrul sistemelor de testare automat
cazurile de testare pot fi efectuate fr supervizarea operatorului uman;
28 Cap I. Stadiul actual al testrii n industria automotive
Dezavantaje:
Aparitia de erori sistematice;
Limitari legate de performantele echipamentelor si a tool-urilor folosite;
Nu are gandire proprie, interpretarea rezultatelor se face pe baza unor
algoritmi implementai n soft-ul operaional;
Costuri ridicate pe termen scurt, investiie mare n faza incipient a
sistemului de testare automat pentru prima bucl de testare a
produsului;
Dezvoltarea lent, experiena operatorului/inginerului aducnd un aport
important n dezvoltarea ATS-ului;
Flexibilitate scazuta la transport, manipulare, prindere;
Nu se pot automatiza toate cazurile de testare;
Pentru o testare complet a unui produs electronic n industria automotive este
necesar o interploare a celor doua metode de testare. n contextul cerinelor
actuale i a timpilor dedicai testrii/validrii produsului este preferat metoda de
testare automat n proprotie de 70%.
1.5 Metode, tehnici i strategii de testare
Dup nivelul dorit pentru testarea unui ECU exist mai multe moduri de
testare. Decizia de a adopta un mod de testare sau altul depinde managementului
proiectului iar aceasta va fi comunicat inginerului de test. Binenteles iniginerul de
test este implicat n adoptarea aceste decizii deoarece va putea aduce argumente
pro i contra n funcie de necesitile produsului[25][26][27][176][190][191].
1.5.1 Testare Automata n circuit ICT
Testarea n circuit este metoda de testare standard pentru producatorii de
echipamente electronice. Prin aceast metod de testare producatorul de
echipamente electronice poate stabili calitatea unui produs. Pentru o serie mare de
plci electronice PCB-uri testarea n circuit se poate efectua pe eantioane, analiza
unui lot fcndu-se pe baza statisticii. Metoda aceasta de testare permite testarea
fiecarei componente electronice montata deja pe placa. Informaia de defect se
poate realiza la nivel de pin de componenta pentru o remediere uoar a defectului.
Recomandat pentru majoritatea producatorilor, de obicei se implementeaz,
este ca produsul sa fie testat ICT. Pe lang posibilitatea de testare n cazul acestei
metode de testare se poate introduce posibilitatea de scriere a software-ului necesar
funcionrii echipamentului electronic. Aceast modalitatea de testare a fost
adoptat i de ctre centrele de development unde numarul produselor de testare
este sensibil mai scazut. Principalul avantaj este reprezentat de gradul ridicat de
reutilizare, pentru fiecare produs fiind necesar doar un singur pat de cuie.
1.5 Metode, tehnici i strategii de testare 29
Avantaje:
Posibilitate de testare a unui mare de PCB-uri, numrul depinde de fiecare
producator n parte;
Testarea foarte rapida, avnd acces la nodurile circuitului electronic;
Indicarea defectului ntr-un timp rapid, pe baza algoritmului;
Timp de functionare 24/7;
Elimin erorile datorate operatorului uman: grosolane i aleatoare;
Costuri reduse pentru perioade lungi de testare;
Posibilitate de reutilizare n cadrul mai multor proiecte.
Dezavantaje:
Datorit faptului ca accesul la nodurile electronice se face cu ajutorul
sondelor de testare, patul de cuie trebuie schimbat atunci cnd accesul la
un nod de testare (pad) este modificat, un nou sampel/model/produs;
Limitarea performanelor la nivelul echipamentelor componente;
Cost iniial ridicat;
Experiena operatorului / dezvoltatorului un criteriu important.
1.5.2 Testare funcional
Prin aceast metod se dorete testarea funcional a produsului pentru a fi
observat gradul de dezvoltare a acestuia, dac cerinele OEM-ului sunt ndeplinite.
n funcie de nivelul la care se efectueaz testarea funcional cerinele de la produs
sunt diferite. Acest tip de testare se efectueaz ntr-o anumit ordine a funciilor.
Teoretic acest tip de testare funcional reprezint procesul de verificare a unui ECU
pentru a fi observat capabilitatea de execuie a funciilor pentru care dispozitivul a
fost creat. Testarea funcional se efectueaz printr-o nlnuire de experimente
succesive n care funciile unitii sunt verificate. Pentru testarea funcional sunt
folosite strategiile de testare expuse de autor la punctul 1.5.6.
Avantaje:
Defectele identificate pot fi izolate usor;
n cadrul testelor de regresie aceste defecte pot fi retestate uor;
Ofer o trasabilitate ridicat, deoarece cerinele vor fi ntotdeauna legate
de funcionalitate.
Dezavantaje:
Testarea funcional depinde foarte mult de claritatea cerinelor;
n cadrul unor funcii complexe testarea se cere a fi amnunit existnd posibilitatea ca testarea automat s nu fie posibil.
30 Cap I. Stadiul actual al testrii n industria automotive
1.5.3 Testare non-funcional
Acest tip de testare nu va testa din funcionalitile ECU-ului dar va testa c
produsul ndeplinete cerinele non-funcionale ale OEM-ului. Aceste cerine non-
funcionale ale ECU-ului vor reprezenta constrngerile pentru dezvoltarea
produsului. n cele mai multe cazuri dac aceste cerine nu sunt ndeplinite produsul
este neutilizabil. Dintre aceste cerine autorul dorete s ofere cteva exemple
pentru o mai bun nelegere: parametrii de intrare, parametrii de ieire, timpii de
raspuns, fiabilitate, portabilitate, etc.
Avantaje:
mpreun cu testarea funcional pot fi oferite date foarte precise despre
produs;
OEM-ul poate impune cerinele dorite pentru integrarea ECU-ului;
Dezavantaje :
Nerespectarea cerinelor face ca produsul s fie neutilizabil;
1.5.4 Testare de tip rspuns la stimuli
Aceast metod de testare se folosete n industria automotive pentru
observarea comportamentului ECU-ului n anumite condiii de stres pentru acesta.
n felul acesta sunt evitatea producerea unor evenimente nedorite n funcionarea
autoturismului. Aceast metod este folosit cu precdere n toate nivelele
modelului V, avnd un rol important n integrarea ECU-ului n arhitectura
autovehiculului.
Autorul dorete s pun n eviden cele mai folosite metode de testare de
tip rspuns la stimuli:
Rspunsul ECU-ului la scurt-circuit cu planul de mas. Aceast situaie se
poate ntalni cu precdere din cauza unor fire dezizolate, a unor contacte
imperfecte sau a unor factori externi ce au produs scurt circuitul;
Rspunsul ECU-ului la scurt-ciurcuit cu planul de alimentare. Aceast
situaie poate fi ntalnit la conectarea greit a unui conector sau a unei
alte surse de tensiune suplimentare;
Rspunsul ECU-ului la scurt-circuitarea comunicaiei, n special a liniei de
CAN;
Rspunsul ECU-ului la tensiuni de alimentare mai mare (overvoltage);
Rspunsul ECU-ului la tensiuni de alimentare mai mici (undervoltage);
Rspunsul ECU-ului la semnale perturbatoare pe liniile de alimentare;
Autorul dorete s sublinieze faptul c aceast testare de tip rspuns la
stimului nu face parte din testarea compatibilitii electromagnetice. Testarea
compatibilitii electromagnetice se efectueaz n laboratoare acreditate, special
1.5 Metode, tehnici i strategii de testare 31
construite pentru executarea unor asemenea teste dup nite standarde
internaionale definite de consiliile europene/americane.
Acest tip de testare servete pentru dezvoltarea diagnozei, urmnd ca la
final autovehiculul s ofere posibilitatea atelierelor specializate s constate defectele
ntr-un mod rapid i cat mai exact posibil. Componenta defect va fi evideniat, iar
standardele automotive nu ofer alt posibilitate dect schimbarea cu o component
nou.
Avantaje:
Efectuat la toate nivelele ajut la constituirea diagnozei;
Evit posibilitatea apariiei unor situaii neplacute n comportamentul ECU-
ului sau a autovehiculului;
Cerine concrete legate de comportamentul ECU-ului.
Dezavantaje :
Mrete perioada alocat pentru testare;
Exist posibilitatea ca unele teste s nu poat fi automatizate.
1.5.5 Testare de tip regresie
Acest tip de testare este unul dintre cele mai folosite n industria
automotive. Autorul dorete s sublinieze faptul ca una dintre cele mai eficiente
metode de testare din industria automotive este cea de tip regresie deoarece
permite o urmrire a istoriei unei componente automotive. Astfel, fiecare ECU atunci
cnd va trece ntr-o nou bucl de testare va avea parte de o prim testare, numit
testare de regresie. n aceast tez autorul va prezenta un caz de testare de tip
regresie implementat cu succes la nivel de component hardware. La nivelele
superioare majoritatea testelor fac parte din aceast categorie, deoarece funciile
noi sunt dezvoltate n timp si integrate ntr-un ciclu de via de 3 ani. Autorul ofer
urmtoarele exemple pentru o mai bun nelegere: cutia automat integrat n
autovehicule de OEM acioneaz poziia parcare n momentul n care se ndeplinesc
condiiile: este apsat butonul P (parcare), viteza este mai mic decat 2 km/h.
Datorit introducerii noilor tipuri de cheie de tip key-less (fr cheie) o condiie
suplimentar devine atunci cnd cheia se afl la o distan mai mic de 1.5 m de
antena receptoare. n cazul n care cheia nu este prezent la mai puin de 1.5 m,
autovehiculul nu poate porni.
n cazul nivelului de componente hardware la modificarea unui condensator
de ieire din cadrul unei surse de alimentare de tip SMPS sau a altei componente se
efectueaz teste de regresie care s evidenieze: tensiunea de ieire, forma tensiunii
de ieire, eficiena sursei, frecvena de operare, pulse width.
32 Cap I. Stadiul actual al testrii n industria automotive
n cadrul nivelelor de componente software o importan major o constituie
testele de regresie asupra funciilor ndeplinite. Schimbarea unei componente
hardware, de tip EPROM sau uC pot avea un impact important asupra funciei SW.
Avantaje:
Creaz o istorie a comportamentului unui modul, ECU sau autovehicul;
Poate identifica unele defecte n faz incipient fiind uor de identificat ca
modul sau component;
Costuri reduse privind testarea, nu implic dezvoltarea de noi cazuri de
testare;
Eficien ridicat dup prima bucl de testare a prototipului att n gsirea
defectelor ct i n execuia testelor.
Dezavantaje :
Trebuie efectuat atunci cand situaia o impune, de exemplu schimbare
orict de minor;
n cazul descoperirii unor defecte modul se retesteaz n ntregime fiind
nevoie de investigaii suplimentare.
1.5.6 Strategii de testare
Aceste strategii de testare sunt folosite cu precdere la nivel de component
software dar pot fi extinse i la celelalte nivele precum subsistem sau sistem.
Testare de tip cutie neagr(Black-box testing)
Strategia de testare de tip black-box testing este asemantoare metodei de
testare funcionale cu precizarea c specificaiile de testare trebuie s fie realizate n
strans legatur cu cele non-funcionale. Prin aceast strategie nu se ine cont de
componena unei componente/sistem. Black-box testing presupune observarea unui
rezultat la ieire prin aplicarea unor anumii stimuli la intrare. Autorul subliniaz
importana acestei strategii de testare deoarece este foarte des folosit n industria
automotive. La nceput a fost folosit doar de nivelul de component software mai
tarziu fiind adoptat i la celelalte nivele cu succes. Cazuri de testare ce pot fi
construite pe baza acestei strategii sunt numeroase n funcie de nivelul de testare
la care se aplic strategia.
Testare de tip cutie alba (White box testing)
Strategia de testare este folosit n industria automotive n special la nivelul
de component SW. Aceast strategie dorete s evidenieze structura/logica
programului examinat exprimand gradul de acoperire a funciilor/instruciunilor
componente. Un criteriu de folosire a funciei/instruciunii n cadrul programului este
1.5 Metode, tehnici i strategii de testare 33
numarul minim de executri per funcie/instruciune. Fiecare funcie/instruciune
trebuie executat minim o dat. Alt criteriu de testare se alege un set de date astfel
ncat s se apeleze fiecare rutin/subrutin a programului. Testarea automat a
facut posibil ca aceast strategie s fie aplicat pe ntreaga plaj de valori a unei
declaraii de intrare sau a unei ieiri.
Testare de tip Bottom-Up (Bottom-Up testing)
Strategia de testare este rspandit n cadrul componentelor automotive
foarte complexe. Originea strategiei de testare este nivelul componentei SW dar a
fost aplicat cu succes i n cadrul celorlalte nivele de testare/validare automotive.
Strategia presupune testarea ncepnd cu nivelul inferior (de baz) avansnd spre
nivelul superior. Astfel este important de vizualizat comportamentul fiecrui nivel de
importan. Evident aceast strategie are un mare avantaj care const n: un defect
identificat la nivelul de baz duce automat la oprirea dezvoltrii i conduce la
aplicarea de soluii corective localizate la nivel de modul. Totodat acesta reprezint
i dezavantajul principal deoarece ultimul nivel al unui produs nu poate fi testat
dect dup rezolvarea problemelor din cele anterioare.
Testare de tip thread
Thread testing urmrete cerinele SW pe blocuri. Este folosit atunci cnd
se dorete vizualizarea rspunsului unei componente n timp real. De obicei acest
strategie de testare este folosit n cadrul funciilor critice care se doresc a fi n timp
real. Cazurile de testare sunt create n stransa legatur cu specificaiile de sistem.
Testarea de tip ncredere (Reliability testing)
Un obiectiv al acestei strategii de testare este msurarea statistic n timp a
maturitii produsului n comparaie cu nivelul de ncredere dorit. n general testele
pentru msurarea ncrederii in gradul de dezvoltare se pot efectua prin teste
repetitive, alese la ntamplare prin sondaj sau teste alese n funcie de un model
statistic cu probleme comune ntalnite.
Testarea eficienei (Efficiency testing)
Testele de eficien sunt cele care se bazeaz pe evaluarea produsului din
punct de vedere al timpului i al folosirii resurselor. Este evident trendul actual al
industriei automotive de a ngloba ct mai multe funcii electronice n arhitectura
autovehiculului, dar testele de eficien vor demonstra eficiena implementrii
acestor funcii. Dintre teste efectuate pentru stabilirea eficienei autorul dorete s
le prezinte succint:
34 Cap I. Stadiul actual al testrii n industria automotive
Teste de performan n conformitate cu cerinele non-funcionale.
Exemplu: sistemul trebuie s rspund la stimulii de intrare ntr-o
perioad de timp bine stabilit;
Teste de incrcare sunt testele care anticipeaz nivelul de ncrcare al
unei componente automotive;
Stress testing teste de capabilitate a componentei automotive de a
accepta vrfuri de sarcin;
Teste de reutilizare a resurselor capabilitatea unei componente de a
reutiliza din resursele devenite libere pe parcurs. Exemplu: memorie,
spaiu, conexiuni.
Testarea portabilitii (Portability testing)
Astfel de teste se efectueaz pentru a fi observat comportamentul
componentei automotive din punct de vedere al reutilizrii n alt sistem. De obicei
componentele sunt create pentru a fi compatibile pentru mai multe sisteme
aparinnd unui OEM. Testele de portabilitate vor include ntotdeauna teste
referitoare la: instabilitate, compatibilitate, adaptibilitate i nlocuire.
Recenzia (Review)
Dei nu este o metod efectiv de testare n industria automotive la nivelul
fiecrui nivel sunt implementate mai multe tipuri de review. Practic ntalnirile pentru
review efectuate asupra cerinelor se efectueaz ntre OEM, productorul de
component i inginerii de testare n funcie de nivelul la care se efectueaz. Autorul
dorete s sublinieze importana existenei acestei strategii deoarece poate conduce
la reducerea costurilor de dezvoltare nc din faza incipient atunci cand testarea
efectiv nu este posibil. n cadrul acestor tipuri de review pot fi descoperite defecte
la nivel de cerine, REQ incomplete, defecte la nivel de specificaii precum i lipsa
unor rezultate relevante pentru documentarea produsului. Partea de review este
integrat i ancorat att n modelul V ct i n alte modele i procese de testare.
1.6 Concluzii i contribuii personale
n acest capitol s-a realizat un studiu sintetic al tehnicilor de testare, al
metodelor i strategiilor de testare utilizate n industria automotive. Datorit faptului
c perioada de dezvoltare a unui produs electronic din cadrul industriei automotive a
sczut, apare iminenta nevoie de mbuntire a procesului de
validare/testare/integrare prin adoptarea de noi sisteme de testare, automate sau
semiautomate la diferitele nivele de testare. Autorul prezint n acest capitol
principalele caracterisitici ale procesului de validare/testare/integrare adoptat n
industria automotive de marii productori ai industriei automotive: BMW, Mercedes,
VW, Audi, Porsche, Volvo, Dacia, Seat, Skoda, Opel, Mazda, Toyota, Ford.
1.6 Concluzii i contribuii personale 35
Procesul de validare/ testare/integrare este aplicat doar componentelor
electronice, ECU-uri, att n cadrul productorilor de echipamente originale (OEM),
cei amintii mai sus, ct i a furnizorilor de componente electronice (ECU-uri). Dintre
furnizorii de componente electronice n care este aplicat procesul de
validare/testare/integrare se menioneaz: Bosch, Continental, Hella, Autolive,
Delphi, Magnetti Marelli, Brusa, Valeo, iar lista poate continua. Autorul a realizat un
studiu asupra modelulului V cycle, adoptat i aplicat n industria automotive de ctre
producatorii de autovehicule precum i de productorii de componente electronice.
Au fost prezentate principalele caracteristici ale acestui model V, au fost evideniate
cerinele i specificaiile ce trebuiesc ndeplinite n cadrul procesului de validare
testare al unei componente electronice din cadrul industriei automotive. De
subliniat, c nerespectarea etapelor de testare prezentate n tez poate conduce la o
validare eronata a unei componente electronice, respectiv a imposibilitii de
integrare a componentei n autovehicul.
Totodat trebuie evideniat c procesul de testare este unul complex i este
structurat pe mai multe nivele. Rezultatele obinute dup testarea n funcie de
nivel, poate determina starea de maturitate a unei produs/componente electronic/e.
n urma experienei dobndite de autor n activitatea de testare a industriei
automotive, la rand de axiom este valabil concluzia: corectarea erorilor
descoperite n timpul testrii din nivelele de baz , pn la nivelul de subsistem, se
realizeaz cu costuri mult mai mici comparativ cu descoperirea i corectarea unei
erori ntr-un nivel superior.
Contributii personale:
Studiu sintetic asupra modelului V cycle adoptat n industria autmotive;
Evidenierea de ctre autor a nivelelor de testare prezente n industria
automotive;
Studiu sintetic asupra tipurilor de testare cu prezentarea principalelor
avantaje i dezavantaje;
Studiu sintetic asupra metodelor/tehnicilor i strategiilor de testare utilizate n industria automotive, cu fiind prezentarea principalelor caracteristici sub
forma de avantaje si dezavantaje n utilizarea acestora.
Capitolul II. Conceptul sistemului de testare
automat pentru industria automotive
n acest capitol, autorul prezint principalele caracteristici ale sistemelor de
testare automate, prezente pe pia la ora actual, precum i cele patru tipuri de
sisteme de testare automat: testarea Hardware in the loop (testarea unei
componente hardware in bucl), Software in the loop- (testarea unei componente
software n bucl), Modell in the loop- (testarea unui model n bucl) i ICT
testare n circuit (in circuit test).
n acest capitol se evideniaz proprietile i echipamentele ce stau la baza
construciei unui sistem de testare automat, n strns legtur cu modelul V
prezentat anterior. Sistemele de testare automat au la baz documente oficiale i
cerine provenite din industria automotive, utilizate la marii productori de
autovehicole.
n cele ce urmeaz se prezint necesitatea folosirii sistemelor de testare
automat precum i tipurile de testare folosite de acestea. Se vor descrie procesele,
aplicaiile i documentele care particip la identificarea proprietilor componente ale
sistemelor de testare automat.
Se vor prezenta sistemele de testare automate folosite n industria
automotive la diferitele nivele, fiind identificate n urma studiului caracteristicile
principale ale acestora, acestea fiind parte integrat a sistemului de testare propus
de autor pentru laboratorul de cercetare dezvoltare.
2.1 Motivaia apariiei ATS-urilor n procesul de validare/testare/integrare automotive
Un ECU (electronic control unit), prinde contur n momentul n care poate fi
satisfcut o nevoie, ce acoper o marte parte din potenialul cumprtorilor, cei
pentru care este destinat autovehicolul. Spre exemplu, se prezint: recunoaterea
semnelor de circulaie cu limitare de vitez. De cele mai multe ori conductorul
autovehicolului trece prin zone cu resticii de viteza, primete penalizarea iar ca
scuz este folosit venicul Nu am vzut semnul. Astfel datorit dorinei
conductorilor de a avea n echiparea mainii un astfel de sistem care s recunoasc
astfel de semne de circulaie, productorii OEM ncep dezvoltarea produsului. Astfel,
cerinele de acest tip ajung pe masa de lucru i ncepe construcia specificaiilor de
proiectare. n acest moment putem spune ca suntem n primul pas al modelului V,
cerinele de sistem i subsistem. Aici sunt incluse nivelele de sistem i subsistem.
Urmtorul pas: ntlnirea dintre productorii de componente i productorii de
autovehicule. Dup primirea acestor specificaii de sistem, productorii de
2.2Prezentarea sistemelor de testare automate din perspectiva tehnicilor folosite 37
componente compun specificaiile atribuite diferitelor nivele existente n industria
automotive. Productorii de componente vor construi specificaiile pentru nivelul de
component integrat, produsul livrat de acetia, nivelul de component software i
nivelul de component hardware. Dup construirea acestor specificaii numite
Design specification, se trece efectiv la procesul de proiectare hardware, software,
algoritmi. Binenteles intercalate ntre aceste etape sunt folosite tehnicile de testare
de tip review pentru sigurana ntelegerii detaliilor de proiectare. Despre proiectarea
ECU-ului autorul menioneaz c se efectueaz pe durata a mai multor cicluri de
via, numite bucle. Astfel apar mai multe bucle de via care se succed, toate
avnd la baza modelul V. Astfel avnd specificaiile de proiectare de la diferite nivele
se vor construi diferite cazuri de testare pentru a valida gradul de maturitate al
produsului. Putem s observam c n modelul V avem dou pri, prima de
construire a specificaiilor i una de testare mpotriva specificaiilor de testare. Un
prototip al unui ECU va conine n mod obligatoriu o parte de testare, numit n
industria automotive proces de testare i validare. Mai mult, n industria automotive
la toate nivele s-a trecut la adoptarea acestui model V dar pe o scara mai mic.
Pentru fiecare nivel din industria automotive se poate identifica o parte stang a
modelului, partea de specificaii i o parte dreapt, partea de testare.
Pn la mijlocul anilor 90 testarea manual era preferat n locul celei
automate, deoarece era mai eficient din punct de vedere al costurilor i al timpului
investit. Autorul ine s menioneze c durata de proiectare a unui produs a sczut
treptat de la nceputul anilor 90 cnd era de 5 ani la 4 respectiv 3 ani. Dupa anul
2000 rar se poate ntalni un produs dezoltat pentru industria automotive pe
parcursul a mai mult de trei ani [119]. Astfel apare nevoia de mai mult timp alocat
proiectrii, soluia gsit fiind reducerea timpului de testare. Prin reducerea timpilor
de testare industria ncepe s adopte sistemele de testare automat construite pe
baza modelului V n ritm accelerat. Eforturile autorului au fost ndreptate spre
dezvoltarea unui nou sistem de testare automat, acesta fiind destinat
laboratoarelor de cercetare dezvoltare. Reducerea acestor timpi de testare pn la
un nivel aproape de minim reprezint principalul el al acestui sistem. Astfel, dup
2010 se pot identifica sisteme de testare automat la fiecare nivel din industria
automotive. ATS-urile sunt parte reprezentativ a procesului de
testare/validare/integrare a industriei automotive ncepnd cu producia i pn la
nivelul de autoturism prototip.
2.2 Prezentarea sistemelor de testare automate din
perspectiva tehnicilor folosite
Datorit apariei diferitelor sisteme de testare automat, datorate reducerii
timpului de dezvoltare a unui produs al industriei automotive, sistemele de testare
automat pot fi clasificate n funcie de scopul testrii. O clasificare a acestor
sisteme de testare automat este prezentat de autor n rndurile urmtoare [60]:
38 Cap II. Conceptul sistemului de testare automat pentru industria automotive
Sisteme de testare automat hardware n bucl (Hardware in the Loop -
HiL);
Sisteme de testare automat software n bucl (Software in the Loop - SiL);
Sisteme de testare automat model n bucl (Model in the Loop - MiL);
Sisteme de testare automat de tip ICT (In circuit testing - ICT);
Aceste sisteme de testare automat se folosesc pentru a valida gradul de
dezvoltare a unui produs al industriei automotive, concomitent fiind ndeplinite
standardele i cerinele legislative aflate n vigoare. Se evideiaz tipurile de testare
folosite de aceste ATS-uri n cadrul nivelelor constitutive ale industriei productoare
de autovehicule. Pentru fiecare nivel al industriei automotive, aceste tehnici sunt
folosite pentru a testa diferite cerine legate de produsul final al etapei de
proiectare. Pentru o mai bun exemplificare, voi prezenta folosirea tehnicilor de tip
regresie, rspuns la stimuli pentru dieferite validri, funcional i non-funcional
pentru urmtoarele nivele:
Component hardware;
Component software;
Component electronic ( partea hardware are integrat partea software);
Subsistem;
Sistem.
Pentru primul nivel al industriei automotive, de testare a componentei la
nivel de component hardware, cele mai rspndite sisteme de testare automat
sunt cele de tip ICT. n urma analizei fcute, a unor proiecte dezvoltate la acest
nivel, am constatat c principalele tehnici de testare automat folosite pentru
dezvoltarea sistemelor sunt:
Tehnici de testare de tip regresie valori ale semnalelor electrice, pentru
nivelul hardware, trebuiesc testate pentru fiecare ECU n cadrul fiecrei noi
bucle de testare. Avantajul principal al acestei tehnici este vederea de
ansamblu a comportamentului ECU-ului, dup ce s-a efectuat primul ciclu
complet de testarea/validare asupra ECU-ului;
Tehnici de testare de tip rspuns la stimuli pentru a valida
comportamentul anumitor module, din cadrul unui ECU, trebuiesc injectate
semnale electrice cu parametrii de tip amplitudine, frecvena, durat, forma
n sistem. Avatantajul acestei tehnici de testare este validarea ECU-ului, din
punct de vedere hardware, la diferii stimuli provenii din mediul exterior;
Tehnici de testare de tip funcional acest tip de testare este folosit
pentru a valida comportamentul a doua sau a mai multor module hardware,
din cadrul unui ECU. Avantajul acestei tehnici de testare este validarea
ECU-ului mpotriva cerintelor funcionale existente. Practic se poate observa
gradul de respectare a cerinelor avute de productor, cerine transpuse
evident