Entwicklung von Prüfsystemen für Automotive Multimedia Systeme auf Basis der Testerplattform TAVT
Ausgangssituation und Aufgabenstellung

Die Firma Johnson Controls produziert weltweit Komponenten für die Automobilindustrie. Ein wichtiger Produktbereich sind Automotive Multimedia Systeme, die aus einem DVD-Player und zwei TFT-Displays für den Einbau in die Kopfstützen oder aus einem ausklappbaren TFT-Display für die Montage im Fahrzeugdach bestehen können.
Im Automotive-Sektor ist eine hohe Qualität der Produkte und geringe Ausfall- und Umrüstzeit der Prüfsysteme, die besonders zuverlässig und flexibel arbeiten müssen, sehr wichtig. Die Hard- und Software muss unproblematisch an neue Produkte bzw. Varianten angepasst werden können. Da Johnson Controls ein global operierendes Unternehmen ist, ist die weltweite Verfügbarkeit der Prüfsystemkomponenten ein wesentlicher Aspekt.
Das geforderte Prüfsystem führt als End-Off-Line-Tester eine 100%-Prüfung der DVD-Player und der zugehörigen TFT-Displays durch. Es werden sowohl sämtliche elektrischen Anschlüsse geprüft, als auch optische und mechanische Überprüfungen vorgenommen.

Umsetzung und Herausforderung
automotive multimedia - Noffz Technologies

Ausgehend von diesen Anforderungen wurde entschieden, das Prüfsystem basierend auf der skalierbaren Testplattform „TAVT“ (Telekommunikation, Audio, Video und Telematik) aufzubauen. Durch die große Vielfalt an verfügbaren PXI-Modulen kann der Tester optimal für die Anforderungen des zu prüfenden Produktes konfiguriert werden.

Eine umfangreiche Interfaceelektronik bildet die Schnittstelle zwischen den PXI-Karten und den Prüfadaptern in den Testkammern, in denen die DVD-Player und TFT-Bildschirme geprüft werden. Die Spannungsversorgung der Prüflinge erfolgt über hochwertige programmierbare Netzteile mit GPIB-Schnittstelle.  Eine modulare und flexible Softwarestruktur wird durch die Verwendung von TestStand garantiert.

Aus den langjährigen Erfahrungen im Testerbau entstanden Testbibliotheken für Audio- und Video-Tests, verschiedene Kommunikationsschnittstellen, Vision und Digital-IO, die als Custom-Step-Types in Teststand eingebunden werden können. Durch die Verwendung solcher Step-Types sind keine speziellen Programmierkenntnisse erforderlich, da die Prüfschritte konfiguriert werden. Die Teststand-Umgebung wurde durch verschiedene Service-Tools wie einen Limit-Editor ergänzt.

Das Display Test Toolkit integriert sich in TestStand und liefert komfortable, konfigurierbare StepTypes. Es ermöglicht dem Anwender einfache Konfiguration der einzelnen Prüfschritte und unkomplizierte Anpassung der Prüfreihenfolge. Somit kann das System an wechselnde Anforderungen adaptiert werden.
Das Display Test Toolkit bietet unter anderem die Arbeitsschritte Farb- und Kontrasttest, Pixel-Defekt Test, Icon Erkennung, Display Ausrichtung und Schriftzeichenerkennung.

Da der Tester unterschiedliche Rear Seat Entertainment-Systeme prüft und die Umbauzeiten gering sein müssen, sind sämtliche Prüfadapter als Wechseladapter ausgeführt. Diese befinden sich in separaten Prüfkammern, da auch optische Kontrollen durchzuführen sind. Die Hardware basiert auf einem PXI-1045 Chassis mit einem PXI-8176 Controller mit GPIB-Interface sowie einer PXI-6052 Multifunktionskarte für analoge Messungen und Signalgenerierung. Ebenfalls enthalten ist ein PXI-5431 zur Generierung von Videosignalen für den Displaytest, ein PXI-1411 für die optischen Kontrollen sowie ein PXI-8420/4 für verschiedene serielle Schnittstellen.

Es werden die Bus-Systeme CAN Bus high Speed, CAN Bus Low Speed und LIN-Bus unterstützt. ßerdem verfügt das System über eine umfangreiche Interfaceelektronik bzw. einem SDR Rack (Signal Distribution Rack), deren Kern verschiedene GPIO-Karten (General Purpose IO) wie Power Control, Signal Control, Video Multiplexer und Video Demultiplexer bilden.

Für die verschiedenen Tests und Messungen wurden neue Teststand-StepTypes entwickelt bzw. vorhandene StepTypes verwendet. So wurden Funktionsbibliotheken für Audio- und Video-Messungen sowie Digital-I/O erweitert. Diese StepTypes wurden durch weitere spezielle Prüfschritte, z.B. zur Homogenitätsüberprüfung der Bildschirme oder zur mechanischen Tastenkontrolle ergänzt. Jeder Test-Step wird in einem interaktiven Konfigurationsfenster parametriert.

Die Testfunktionen und Konfigurationsfenster wurden mittels LabVIEW bzw. LabWindows/CVI realisiert. Die Software wird durch ein kundenspezifisches Operator Interface und durch Service-Tools (SPC-Tool, Datenbankanbindung, Kamera-Justage) ergänzt.

Fazit

Aufgrund des modularen und strukturierten Konzepts der TAVT-Plattform konnten die Anforderungen für dieses spezielle Rear Seat Entertainment Prüfsystem sehr schnell und kostengünstig umgesetzt werden. Da das Konzept skalierbar ist, hat sich der Kunde entschieden, einen bestehenden Tester für ein anderes Produkt auf Basis dieser Plattform neu zu konzipieren. Auf gleicher Basis entstand ein weiterer Tester, der die Kontaktierung und einwandfreie Funktion der Displays im Autositz prüft. Sechs dieser Tester wurden in die Fertigung in einer Niederlassung von Johnson Controls in den USA integriert.