Tests von Kameras, Anzeigegeräten und Multimediaschnittstellen in Automotive-In-Vehicle-Infotainment-Systemen (IVI)

Aktueller Trend

Moderne Autos müssen nicht nur elegant und stilvoll aussehen, sie müssen auch sicher und komfortabel sein. Die Sicherheitsfunktionen sind sowohl für die Fahrzeuginsassen als auch für Personen außerhalb des Fahrzeugs gedacht. Heutige Fahrzeuge sind mit einer Fülle von Sensoren für Fahrerassistenzsysteme ausgestattet. In der Automobilbranche werden aus Sicherheitsgründen zunehmend mehr Kameras im Fahrzeug eingesetzt.

Es ist äußerst wichtig, den Fahrer mit zusätzlichen Informationen über das Umfeld zu versorgen, wenn er zurücksetzt und aus engen Parklücken herausfährt. Einpark- oder Rückfahrkameras sind in den USA und Kanada in allen neuen Fahrzeugen verpflichtend vorgeschrieben. Sie bringen nicht nur Sicherheit, sondern sorgen auch für ein Mehr an Komfort, wenn der Parkpilot aktiviert ist.

Viele neuere Modelle bieten zusätzlich auch eine 360°-Panoramaansicht des Automobils aus der Vogelperspektive an. Dafür benötigt man vier Kameras: an beiden Außenspiegeln sind 180°-Kameras montiert, zwei weitere Kameras mit einem breiten Sichtfeld sind vorne und hinten am Fahrzeug angebracht. All diese Kameras und weitere, zusätzliche Entertainment-Module werden in die Multimediaschnittstelle eingespeist, und die Ergebnisse werden am Infotainment-Schirm angezeigt.

Ein weiterer, bemerkenswerter Trend in der Branche ist die Digitalisierung der Anzeigen am Armaturenbrett. Die herkömmlichen analogen Messuhr-Anzeigen für den Geschwindigkeitsmesser und weitere Instrumente werden dabei durch ein elektronisches Instrumenten-Cluster, auch bekannt als digitales Dashboard, ersetzt.

Herausforderungen

Auf Infotainment Head Units laufen aktuell immer mehr videolastige Anwendungen. Die Hersteller solcher Geräte sowie OEMs müssen deren korrekte Funktion sicherstellen.

Der Testansatz lässt sich folgendermaßen kategorisieren:

• Kameratests
• Tests von Anzeigegeräten
• Tests der Multimediaschnittstellen

Testanforderungen für Kameras

• Unterstützung von zahlreichen Auflösungen bis zu 4K
• Testen von analogen und digitalen physikalischen Schnittstellen
• Farbwiedergabe, Schärfe
• Linearität, Rauschen, Antwortverhalten, etc.

Testanforderungen für Anzeigegeräte

• Armaturenbretter und Infotainment-Systeme im Fahrzeug
• Anzeigegeräte für Rücksitz-Entertainment-Systeme
• Standard- und benutzerdefinierte Bildschirmauflösung
• Testdisziplinen (Kontrast, Gamma, Gamut, Betrachtungswinkel)

Testanforderungen für Multimediaschnittstellen

• Gewährleistung der Interoperabilität
• Implementierung gemäß der Technologie-Spezifikation
  • Unterstützung von Videoformaten
  • Unterstützung von Audioformaten
  • Videoqualitätstests
  • Protokollkonformität der Schnittstelle

Lösung von Rohde & Schwarz

Der R&S^®VTE Videotester ist ein Messgerät, mit dem sich digitale Video- und Audiosignale erzeugen und analysieren lassen. Damit wird der R&S^®VTE zu einem Kernstück der Ausrüstung, um Herausforderungen beim Testen von Bordschnittstellen, Anzeigegeräten und Kameras zu bewältigen.

Der R&S^®VTE unterstützt folgende Tests für die Videoanalyse von Kameras:

• Messung des Zeitverhaltens/Pegels an digitalen oder analogen Signalen von Komponenten oder Signalgemischen
• Chrominanzmessungen zur Bestimmung der Farbe
• Automatisierte Messungen für: Zeitverhalten, Pegel, lineare und nichtlineare Verzerrungen, Rauschen und Jitter
• Hot-Plug-Detection-Funktionalität (HPD)

Für Tests von Anzeigegeräten bietet der R&S^®VTE:

• Erzeugung von statischen Mustern
• Umfangreiche Signalmusterbibliothek mit PLUGE, Rauschen, Farben, Multiburst, 3D-Übersprechen, 3D-Kontrast und SMPTE
• Sämtliche CEA-861F- (VIC1 bis VIC107) und VESA-Videoformate bis zu 4K-Auflösung
• Erzeugung von nicht standardisierten Signalen für
  
  • Timing-Anpassungen
  • InfoFrame-Anpassung (unterstützt auch die Signalisierung von HDR-Metadaten)
• Unkomprimierter Playout von bewegten Bildern

Die A/V-Verzerrungsanalyse am R&S^®VTE kann auf alle üblichen A/V-Schnittstellen und zugehörigen Signalformate und Bildschirmauflösungen angewandt werden. Zu den Eingangsstandards, die getestet werden können, zählen:

• HDMI™ Version 1.4 und 2.0 (6G), Auflösung bis zu 4K (4096 × 2160 Pixel), 8 × Audio (PCM bis zu 48 kHz)
• HDCP 2.2
• Analog-A/V: Composite (PAL, NTSC)
• Benutzerdefinierte Videoformate

Weitere digitale Schnittstellen wie LVDS und DisplayPort können mit externen Signalkonvertern, die HDMI™ unterstützen, bedient werden. Auf diese Weise kann z. B. das LVDS-Ausgangssignal analysiert werden.