智能汽车与移动终端的网联交互验证方案

郭天娇 张东波 林杰 刘臣园 李治民

（中国第一汽车股份有限公司 智能网联开发院，长春 130013）

主题词：移动终端 智能网联 用户感知 T-BOX

1 前言

移动终端通常指基于手机移动设备开发的与智能汽车进行网联交互的嵌入式APP，是车联网中非常典型的车载网联通信终端之一，其基本功能包括远程控车、安全防护、车况上报、驾驶行为分析、导航定位、健康诊断、交流资讯、体验服务、定制化设置、信息维护等。智能汽车通过搭载智能网联控制器、智能感知传感器、智能决策执行器和智能移动终端APP，可为用户提供基于大数据运营的V2X交互体验[1]。移动终端与传统整车控制器测试解决方案不同，需要从用户感官品质、使用场景评价、应用安全验证、功能逻辑验证等多个维度进行测试验证，确保产品符合标准法规，符合使用习惯，符合功能开发定义，提高产品的市场竞争力。

2 移动终端验证方案概述

2.1 移动终端应用构架

智能汽车移动终端的基本应用构架如图1所示，在车载控制器和手机APP的常规功能基础上，集成了人工智能系统、车辆生态系统、运维服务后台和应用生态系统，整合处理车辆网络信号、移动网联通信、用户感知评价等各方面的综合信息素，最终目的是实现用户车辆的智能化、定制化、远程化控制。

2.2 验证系统整体方案

为了全方面验证移动终端的功能特性，设计了验证系统整体方案，见图2。针对移动终端的测试除了功能逻辑规范测试，还需要考虑到用户感知评价、特定应用环境以及通信产品安全等方面。

图1 移动终端应用构架

图2 移动终端验证整体方案

3 感官品质验证策略

移动终端首先需要对用户的感官品质进行标定评价。感官品质即用户主观体验，体现产品的魅力品质、主观品质、感性品质。针对整车交互级的移动终端应用，首选需要将感官品质分解为与智能汽车相对应的各个功能模块中，然后提升各功能或性能点的商品性与可靠性，用客观的参数数值作为移动终端的开发目标，最终为用户提供更高的价值和更好的服务。表1是通过分解移动终端基本特性，得出的产品感官品质的主观评价内容和验证标准。通过细化感官品质评价指标，建立移动终端的评价机制，每个主观评价指标量化为0～10分，0分为不可容忍，10分为体验极佳。

4应用场景验证策略

智能汽车期望达到的驾驶体验即生物特征识别、语音手势等生物指令控制，拒绝一切除驾驶以外的手动控制，强调人性化、智能化的体验。为实现上述智能化交通，需要移动终端针对整车工作场景进行前期配合，保证够覆盖所有整车工况下所需的功能要点。移动终端典型场景下用户历程的验证内容和评价指标如表2所示。通过细化应用场景评价指标，建立移动终端的评价机制，每个评价指标量化为0～10分，0分为不可容忍，10分为体验极佳。

表1 移动终端感官品质验证项

5 应用安全验证策略

5.1 身份认证

智能车辆和移动终端之间通过移动网络进行交互控制，为保证车辆驾控的安全性，车辆和终端之间需要通过PIN码进行身份识别和身份认证[2]。移动终端可提供多种PIN码验证方式，包括生物识别，如指纹识别、声纹识别、虹膜识别、面部识别；包括数字密码识别、图形手势识别和验证码识别方式，身份认证界面如图3所示。

图3 移动终端身份认证

表2 移动终端应用场景验证

针对连接认证测试，主要通过归纳用户使用习惯，总结出测试矩阵，兼顾正向和逆向测试，保证的测试内容的深度和覆盖度。

5.2 通信稳定性

智能汽车与移动终端进行网联交互需要验证两者之间通信链路的稳定性。以红旗某款移动终端的误包率(Packet Error Rate，PER)，这一通信性能指标为例，测试过程如下：

（1）主机进入无线模组测试状态；

（2）建立主机线馈天线通道；

（3）建立主机串口控制通道；

（4）运行通道接口(CHannel Interface，CHI),Rx、Tx控制指令；

（5）提取CHI控制指令返回值。

接收指令中吞吐率、误码率、接收灵敏度以PER误包率来表示，测试结果如图4所示，信号图显示红旗改款移动终端的PER指标符合标准要求[3]。

图4 移动终端通信稳定性验证

5.3 驾驶行为监测

移动终端的应用安全还包括驾驶员驾驶行为的监控、分析和干预，通过收集智能汽车驾驶循环周期内车况数据，结合云端后台的驾驶行为分析算法，可得出驾驶员当前及历史驾驶行为[4]。驾驶员监测的验证手段通常是通过仿真车况数据和驾驶员操作数据，验证驾驶行为监测和分析结果是否与车辆真实状态相符。以红旗某车型移动终端为例，驾驶行为监测分析的结果指示如图5所示。

图5 驾驶行为监测验证

6 功能逻辑验证策略

对智能移动终端，最主要的验证内容集中在功能逻辑中，典型的功能逻辑验证台架如图6所示。功能台架和HIL机柜是测试系统的硬件载体，提供满足移动终端功能逻辑测试的硬件基础，车辆模型和测试工程师测试系统的软件载体，提供满足移动终端功能逻辑测试的软件基础[5-6]。

图6 功能逻辑验证台架(排版时横排)

该功能验证台架可以检验移动终端的各项功能指标是否符合设计开发定义，是否满足用户使用需求。功能验证台架主要由远程控制系统、数据上报系统、事件上报系统、安全防护系统组成[7]。

远程控制系统可实现移动终端远程启动/熄火、远程解锁/闭锁、远程车窗/天窗、远程座椅、远程寻车、远程车灯、远程空调和远程泊车/出车等功能的逻辑验证。

数据上报系统可实现移动终端位置车速定时上报、行驶过程定时上报、车辆定位上报和故障事件上报等功能的逻辑验证[8]。

事件上报系统可实现移动终端车辆启动/熄火、行程开始/结束、急加速开始/结束、急减速开始/结束、急转弯开始/结束、超速开始/结束和车辆唤醒/睡眠等功能的逻辑验证[9]。

安全防护系统可实现移动终端紧急救援、碰撞自动求助、车门入侵提醒和紧急熄火告警等功能的逻辑验证。

7 结论

本文对移动终端的功能构成进行归纳总结，分别从用户主观评价、用户应用场景、安全验证策略和功能验证策略几个方面建立移动终端交互验证的评判标准，并以具体移动终端产品为例，着重介绍了移动终端产品的问题缺陷和改进措施，通过以上几个方向的评判验证，提高了移动终端的主观使用满意度，保证了移动终端符合开发预期。