作者 | 李偉 上?？匕舶踩珳y評中心安全測評部總監(jiān)

來源 |鑒源實(shí)驗(yàn)室

01 Tbox簡介

Tbox(Telematics Box)是汽車座艙系統(tǒng)中的一個(gè)ECU，物理外觀上是一個(gè)方正的盒子，通常會有線束接口、HSD接口、通訊和導(dǎo)航天線接口等。軟件上Tbox一般會基于Linux操作系統(tǒng)如Ubuntu、CentOS等，配合上層軟件進(jìn)行深度定制。而車機(jī)系統(tǒng)目前一般選擇Android進(jìn)行深度定制。

Tbox的作用是作為車輛的網(wǎng)絡(luò)出口，將獨(dú)立的車輛網(wǎng)絡(luò)環(huán)境跟互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，促進(jìn)了現(xiàn)在車聯(lián)網(wǎng)的形成。綜合起來看，Tbox是帶通訊功能的盒子，內(nèi)含SIM卡，一般是物聯(lián)網(wǎng)SIM卡，與這個(gè)盒子配套硬件還有GPS天線，4G天線等。

當(dāng)前已經(jīng)有主機(jī)廠和大的零部件供應(yīng)商在研究一體式的車機(jī)系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的車機(jī)和Tbox合二為一，從而取消獨(dú)立的Tbox物理設(shè)備。

02 Tbox的通訊

Tbox通常掛載在診斷Can上，且診斷CAN一般只有Tbox一個(gè)電子控制零部件。

Tbox通常內(nèi)部有MCU和MPU兩個(gè)控制單元，相互之間的通訊一般基于UART協(xié)議。

Tbox的外部系統(tǒng)通訊一般有以下幾個(gè)部分：

（1）基于4G或5G通訊模組的上網(wǎng)通訊以及衛(wèi)星導(dǎo)航定位，這部分都是集成移動通信供應(yīng)商標(biāo)準(zhǔn)模組，主機(jī)廠或Tbox零部件供應(yīng)商自定義程度較低。

（2）Tbox與主機(jī)廠TSP（運(yùn)營商服務(wù)平臺）云端平臺間通訊，通常使用主機(jī)廠自定義的通訊協(xié)議。

（3）新能源車基于國標(biāo)GB/T 32960規(guī)范要求的直連和轉(zhuǎn)發(fā)通訊。

（4）Tbox跟車內(nèi)其他零部件間的CAN或車載以太網(wǎng)通訊。

（5）Tbox跟車機(jī)娛樂系統(tǒng)間的HSD（高速數(shù)據(jù)）連接，基于IP網(wǎng)絡(luò)socket通訊。

（6）Tbox跟其他設(shè)備間的專用通訊，需要看項(xiàng)目具體設(shè)計(jì)，如跟SRS（安全氣囊）硬線連接通訊等。

03 Tbox的功能劃分

從上個(gè)章節(jié)我們可以看出Tbox本身有多個(gè)跟其他系統(tǒng)的交互模塊，這些模塊基本都會對應(yīng)不同的上層應(yīng)用，此外還有Tbox維持本身正常工作的功能設(shè)計(jì)模塊等等，總體情況下Tbox可以有以下大體劃分：UDS診斷功能、電源管理功能、注冊激活功能、車況上報(bào)功能、報(bào)警上報(bào)功能、安防報(bào)警功能、大數(shù)據(jù)上報(bào)、遠(yuǎn)程控制、娛樂主機(jī)功能、Bcall功能、電子圍欄、藍(lán)牙功能、無線通信功能、導(dǎo)航定位功能、新能源國標(biāo)上報(bào)、泊車測試、FOTA功能等等。

對于這么多功能模塊的測試設(shè)計(jì)，我們可以依據(jù)的文檔還是比較多的，直接關(guān)注和應(yīng)用的文檔大體上有：TBox產(chǎn)品功能技術(shù)規(guī)范（不同主機(jī)廠的命名可能不一樣）、Tbox項(xiàng)目的診斷規(guī)范、Tbox與TSP后臺通訊技術(shù)規(guī)范、Tbox功能信號表（不同主機(jī)廠的命名可能不一樣）、Tbox與娛樂主機(jī)USB通訊技術(shù)規(guī)范、整車FOTA功能技術(shù)規(guī)范、自動泊車功能技術(shù)規(guī)范等等。

主機(jī)廠各個(gè)技術(shù)規(guī)范的編制過程關(guān)系大體如下圖所示：

04 Tbox測試

汽車零部件包括Tbox在內(nèi)，從設(shè)計(jì)研發(fā)到整車商用發(fā)售這個(gè)過程中，大體會經(jīng)歷以下幾個(gè)測試階段：零部件單元測試、子系統(tǒng)集成測試、整車系統(tǒng)測試、功能專項(xiàng)測試，其中功能專項(xiàng)測試一般與前面的常規(guī)測試并行，基于子系統(tǒng)的成熟度，最早在集成測試階段開始，最晚在整車系統(tǒng)測試階段開始執(zhí)行。

4.1 零部件單元測試

Tbox的單元測試一般從A樣正式交付后開始進(jìn)行，到釋放C樣給OTS造車開閥結(jié)束，主要對設(shè)備的基本功能進(jìn)行模塊測試。單元測試階段各個(gè)零部件均處于研發(fā)階段，子系統(tǒng)零部件之間的接口和功能測試受到條件限制，測試重點(diǎn)通常著眼于對零部件自身功能實(shí)現(xiàn)的保證。

在單元測試階段Tbox功能和接口測試會占用單元測試的很大部分時(shí)間，特別是電源管理和網(wǎng)絡(luò)診斷兩部分。直接關(guān)系產(chǎn)線電檢測試的成功與否，影響EP造車和OTS造車質(zhì)檢反饋。

單元測試階段通常是在測試臺架上進(jìn)行，單元測試階段Tbox的測試內(nèi)容大體有：

· 白盒測試 在研發(fā)質(zhì)量體系對代碼的編碼規(guī)范有約束要求的情形下，通常在從項(xiàng)目開始就要進(jìn)行代碼的靜態(tài)規(guī)則檢測，在項(xiàng)目功能安全設(shè)計(jì)作等級要求時(shí)，通常還會對代碼進(jìn)行結(jié)構(gòu)覆蓋度測試，即動態(tài)代碼測試。常用的工具通常有：Helix QAC、SmartRocket TestGrid、LDRA TestBed等。

· 功能測試 在本階段發(fā)布的版本質(zhì)量要求上，零部件所有重要功能都必須實(shí)現(xiàn)，允許存在故障，但不能是致命級別導(dǎo)致設(shè)備無法使用的故障。Tbox在單元測試階段的功能測試通常可以和接口測試一起執(zhí)行，這樣可以有效減少重復(fù)的測試工作，像是診斷、車況和報(bào)價(jià)信號等的正確性測試之類。對于功能比較獨(dú)立的測試類似注冊激活、電源管理、通訊模塊AT測試之類在測試過程中都存著循環(huán)迭代的過程，建議在做測試計(jì)劃時(shí)通過功能測試+回歸測試的方式提高效率，在所有故障和功能在回歸測試中都驗(yàn)證良好的情況下，再執(zhí)行全功能覆蓋遍歷的功能測試。

· 接口測試 零部件的模塊間接口和零部件對外的設(shè)備接口測試在單元測試階段完成，通常這個(gè)接口測試比較簡單，Tbox在進(jìn)行內(nèi)外部接口測試時(shí)通常會通過tester模擬發(fā)送各種信號，測試人員驗(yàn)證Tbox收到各種信號的反饋是否正確，這里的接口指的是本文前面提到的所有通訊接口。

4.2 子系統(tǒng)集成測試

Tbox的子系統(tǒng)集成測試一般從OTS造車交付開始進(jìn)行，到釋放版本給PPV造車開閥結(jié)束。此階段零部件硬件開發(fā)基本凍結(jié)，集成測試階段的目標(biāo)是確保子系統(tǒng)中各零部件工作正常，各功能在所有零部件間的實(shí)現(xiàn)可靠、正常。盡可能發(fā)現(xiàn)和解決問題，為PPV（G4）開閥造車做好充分準(zhǔn)備。

在子系統(tǒng)集成測試階段已有實(shí)車可以提供測試，相對于子系統(tǒng)的用車需求部門數(shù)，實(shí)車數(shù)量是較少的，所以這個(gè)階段子系統(tǒng)硬件在環(huán)的臺架測試工作量通常還是大于實(shí)車工作量的，一般情況下都是硬件臺架驗(yàn)證完成確認(rèn)問題修復(fù)后，才會到實(shí)車進(jìn)行大規(guī)模驗(yàn)證。

這個(gè)階段的零部件測試已經(jīng)不再聚焦零部件內(nèi)部了，而是把重點(diǎn)放在子系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)零部件間接口和功能的驗(yàn)證，所以在子系統(tǒng)內(nèi)其他配合零部件狀態(tài)良好的情況下，功能專項(xiàng)測試就此開始，如遠(yuǎn)程控車、自動泊車、整車FOTA、新能源車的國標(biāo)考試內(nèi)部驗(yàn)證等等。

在集成測試的過程中，無論是專項(xiàng)測試，還是實(shí)車或臺架測試，所依據(jù)的技術(shù)基礎(chǔ)都是子系統(tǒng)內(nèi)不同零部件間的各個(gè)通訊協(xié)議，實(shí)際項(xiàng)目中特別需要注意的是Tbox和其他零部件在細(xì)分上不是一個(gè)研發(fā)項(xiàng)目組控制，這種情況在不同零部件間普遍存在，就會容易導(dǎo)致一個(gè)問題，零部件之間的通訊協(xié)議是不停迭代的，而零部件的軟件研發(fā)版本也是基于協(xié)議在迭代，這樣就會出現(xiàn)不同零部件釋放的用于子系統(tǒng)集成測試的軟件版本，依據(jù)的通訊協(xié)議版本不一致。所以子系統(tǒng)集成測試，或者專項(xiàng)功能測試時(shí)版本的基線特別要注意，這也是我要強(qiáng)調(diào)的在實(shí)際項(xiàng)目中Tbox聯(lián)調(diào)時(shí)遇到的項(xiàng)目管理問題要比產(chǎn)品本身的技術(shù)問題多，因?yàn)檎囅到y(tǒng)中所有零部件的上網(wǎng)功能都是通過Tbox來完成的，對接的配合件比較多。

相對于實(shí)車環(huán)境的復(fù)雜和存在的大量干擾因素，臺架測試環(huán)境相對比較干凈，Tbox的臺架測試拓?fù)鋱D如下：

4.3 整車系統(tǒng)測試

Tbox的整車系統(tǒng)測試一般從PPV造車交付開始進(jìn)行，到出版本給PP造車開閥結(jié)束。正常情況下在這個(gè)階段Tbox以及其他零部件狀態(tài)都比較好（項(xiàng)目管理把控弱，質(zhì)量失控的除外），所有零部件的重大問題都已完成修復(fù)，在此階段的工作就是通過大量的實(shí)車測試，發(fā)現(xiàn)異常場景下的問題，以及一些功能優(yōu)化調(diào)整。

需要特別注意的是在這個(gè)階段最好做到所有已知問題修復(fù)清零，一些主機(jī)廠質(zhì)量管理和考核體系中，PP閥點(diǎn)后車輛路試組發(fā)現(xiàn)的問題會歸屬于工程問題，不再是簡單研發(fā)故障，對于考核績效會有影響（質(zhì)量績效管理不是這樣的當(dāng)我沒說）。

整車系統(tǒng)測試的重點(diǎn)在于大量的實(shí)車測試，對于Tbox來說重點(diǎn)在于實(shí)車特殊測試場景的設(shè)計(jì)，如隧道、高架、山地、地下、高樓間等等，注意導(dǎo)航信號的準(zhǔn)確性，2G、3G、4G、5G不同網(wǎng)絡(luò)間的信號切換等等。

需要特別注意的是在這個(gè)階段最好做到所有已知問題修復(fù)清零，一些主機(jī)廠質(zhì)量管理和考核體系中，PP閥點(diǎn)后車輛路試組發(fā)現(xiàn)的問題會歸屬于工程問題，不再是簡單研發(fā)故障，對于考核績效會有影響（質(zhì)量績效管理不是這樣的當(dāng)我沒說）。

整車系統(tǒng)測試的重點(diǎn)在于大量的實(shí)車測試，對于Tbox來說重點(diǎn)在于實(shí)車特殊測試場景的設(shè)計(jì)，如隧道、高架、山地、地下、高樓間等等，注意導(dǎo)航信號的準(zhǔn)確性，2G、3G、4G、5G不同網(wǎng)絡(luò)間的信號切換等等。

05 總結(jié)

對于Tbox的測試我們從整體上按照常規(guī)做法在各階段完成對應(yīng)的測試工作，就可以保證產(chǎn)品在各階段的應(yīng)有質(zhì)量。

目前整車新功能新技術(shù)的發(fā)展很快，新能源車很多概念炒作的比較火熱，但是實(shí)際在量產(chǎn)車型上，各主機(jī)廠的設(shè)計(jì)一般相對沒有采取激進(jìn)的方式，新的零部件和功能的設(shè)計(jì)都是建立在可靠性的基礎(chǔ)之上。Tbox也同樣如此，對于主機(jī)廠而言，Tbox的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，新車型的Tbox一般都是進(jìn)行項(xiàng)目的適配性開發(fā)，我們測試所要關(guān)注的重點(diǎn)通常都在項(xiàng)目子系統(tǒng)其他功能配合零部件的聯(lián)調(diào)進(jìn)度上，Tbox本身測試設(shè)計(jì)和執(zhí)行難度不大，所以測試工作不能僅僅關(guān)注測試本身，測試項(xiàng)目管理相關(guān)的事情同樣非常重要。