多尘环境下车载导航不读碟问题的解决

包刚，李军

（上汽大众汽车有限公司，上海 201805）

多尘环境下车载导航不读碟问题的解决

包刚，李军

（上汽大众汽车有限公司，上海 201805）

结合不同地区的环境数据，深入分析影响车载导航不读碟的原因；根据该导航机芯的结构特性，对常见的清洗光盘进行了优化，解决了灰尘引起的读碟问题。

车载导航；不读碟；多尘环境

导航仪可以使用户便捷地找到兴趣点或者地址，并引导用户顺利到达目的地。RNS510导航仪由德国大陆公司生产，用于途观、新帕萨特等车型。机芯是导航仪中一个关键部件，许多重要功能需要通过其来实现，例如：读取地图数据、CD、DVD等。导航仪机芯不读碟问题严重影响到用户满意度，因此针对该问题进行分析研究。

1 数据分析

从统计数量来看，中国地区每年RNS510导航仪近70%的抱怨都是不读碟，但在欧洲市场上不读碟的抱怨比例仅占11%，远远低于中国地区。

从中国地区来分析，不读碟问题主要发生在华北地区的河北、山西、北京、山东、河南、内蒙古等地。从使用时间来看，不读碟问题主要发生在车辆使用半年之后，且随着使用时间呈现递增，行驶里程数多在1万km以上。

2 故障件拆解分析

针对一批被抱怨不读碟的导航仪进行故障再现（使用725B、721R等标准碟片进行测试），从测试结果来看，问题再现比例约83.2%，具体数值见表1。

随后对这些导航进行拆解，分析情况如下。

1）测试中不读CD及DVD的导航，除了激光头上有明显灰尘，整机内部灰尘也非常多（图1）。

表1 不读碟导航仪的测试结果

图1 测试中不读DVD／CD的导航机芯上灰尘情况

2）测试中可以读取CD及DVD导航，激光头上也有轻微灰尘。

3）将机芯激光头灰尘清除之后，导航恢复读碟能力，包括一些划伤较为严重碟片也能读取。激光头灰尘清除前后情况见图2。

综合上述分析情况，对用户抱怨导航不读碟问题，90%以上是由于激光头上落灰，造成导航读碟能力变弱。同时，对从激光头上取下的灰尘进行成分分析，从分析结果来看：污染物来源为典型的空气中细颗粒物。

图2 激光头上灰尘清除前后对比

3 空气质量数据情况

从国家空气质量监测网数据来看，以2013年8月28日河北石家庄为例，PM10（particulate matter，空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物）平均在200μg／m3左右，远超其他地区。对比同时期欧洲数据，以德国为例，PM10平均在20μg／m3左右（数据来源于中国及欧洲环境监测网站）。

对故障多发地区的部分城市进行走访，了解用户使用习惯：在河北、山西等地，由于空气比较干燥，且气温比华东地区低很多，故当地很多车辆习惯于打开空调、开着车窗行驶，因此外界空气中的灰尘易进入车内，通过导航机身的散热空隙进入导航内部。

4 灰尘造成导航不读碟机理

导航机芯的激光头读取碟片信息方式如下：机芯的激光二极管加电后发出1束激光，经光栅衍射后形成3束光，经半透镜反射，分光棱镜及准直镜折射和反射镜反射后，透过滤光片经物镜聚焦在光碟的信息坑上；经光碟反射回来光（受到光碟信息坑点的调制有了强弱变化）沿入射光逆方向到达半透镜，经半透镜折射后到达光电二极管受光面上，光电二极管将光信号转换成电信号，从而达到经光碟上的光信号转换成电信号的目的［1］。

当激光头的物镜上落了灰尘，发射的激光受到灰尘干扰，再次造成衍射或者绕射，光电二极管形成的眼图（eye pattern signal）就会含糊不清，解码器无法对这种信息解码，造成导航无法读取碟片现象。激光头实测眼图对比如图3所示。

图3 激光头实测眼图对比

5 措施制定

分析得出原因后，考虑到如何在不拆机情况下将用户的导航激光头上灰尘清除，以恢复导航的读碟能力。

选用市场上常见的清洁光盘测试。使用后，发现对于那些可以读取CD、无法读取DVD的导航有一定效果；但对于CD、DVD都不能读取的导航根本无效。为此将清洁过的导航拆解，发现导航激光头的初始位置是在内圈，而清洁光盘的毛刷痕迹都是在光盘中间（图4）。一旦导航检测光盘放入后，导航首先在内圈识别光盘，如果光盘能够被识别，激光头会逐步向外移动读取碟片上信息。当激光头移动到清洁光盘的毛刷位置时，毛刷就能将激光头上灰尘清除掉。这就是为什么能读CD、不能读取DVD的导航的激光头能够被清洁光盘清洗的原因。

图4 常见清洁光盘清洁痕迹及激光头初始位置

对导航入碟后激光头在识别光盘动作做仔细分析，发现激光头识别光盘时，其移动的范围仅为初始位置向外3mm左右，而市场上常见光盘清洁毛刷位置距离光头初始位置大约17mm。

故考虑将清洁毛刷向内移动15mm左右，使清洁毛刷能够覆盖导航激光头初始位置，利用导航在识别光盘时的动作来清洁激光头。实测下来，发现对于之前无法清洁的CD、DVD均不读的导航，现在可以清洁激光头了（图5），而且清洁之后，导航也恢复了读碟能力。

选取样本进行清洁效果对比，数据见表2。从数据可以看出，更改毛刷位置后，清洁效果有了大幅提升。

Solution of Navigation System Not Reading Disk Problem Under Dusty Conditions

BAO Gang，LI Jun
（SAIC-Volkswagen Co.，Ltd.，Shanghai 201805，China）

Based on various regional environment data，the article analyzes the reason that navigator does not read disk.According to the structure of disk driver，optimization of normal cleaning is conducted and solve the above problem.

navigation system；not reading disk；dusty environment

图5 更改毛刷位置后清洁痕迹

U463.675

B

1003－8639（2016）08－0028－02

2016-03-03；

2016-03-22

包刚（1976-），男，工程师，硕士，从事汽车电器零件品质分析改进工作。