《電子技術(shù)應(yīng)用》
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智能汽車飛速發(fā)展,測試革命來臨了

2018-12-05
關(guān)鍵詞: 智能汽車 測試革命 ADAS

  隨著我們從駕駛員控制車輛轉(zhuǎn)向采用先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS),以及最終實現(xiàn)全自動駕駛汽車,汽車行業(yè)正在經(jīng)歷重大變革。附加功能被集成到車輛架構(gòu)中以支持更高程度的連接,基礎(chǔ)技術(shù)變得越來越復(fù)雜,而伴隨技術(shù)的發(fā)展,駕駛員逐漸成為次要的角色,在完全自動化的車輛中駕駛員則變?yōu)榱顺丝汀?/p>

  向更大程度的電子化和半自動駕駛的轉(zhuǎn)變貫穿了汽車的各個領(lǐng)域。不僅是無人駕駛公交車、高規(guī)格的豪華車,還有經(jīng)濟型車,甚至是商業(yè)、建筑和農(nóng)業(yè)車輛也通過引進新的電子系統(tǒng)變得更加自動化、高效和安全。

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  不斷激增的汽車電子模塊

  自動駕駛汽車是汽車工業(yè)發(fā)展的長期目標(biāo)。它開始于幾年前,電子設(shè)備越來越多地被添加到車輛中,成為提供附加功能的獨立模塊。近來,汽車制造商一直在用新的固態(tài)電子系統(tǒng)取代機械功能,以減輕重量、提高燃油經(jīng)濟性并提高可靠性。這些進步意味著當(dāng)今大多數(shù)模型的計算和處理能力遠遠超過過去在大型計算機中所達到的能力。

  無論動力傳動系統(tǒng)是基于內(nèi)燃機、電動汽車(EV)還是混合動力電動汽車(HEV),車內(nèi)的電子模塊正在激增并將持續(xù)這樣發(fā)展。事實上,根據(jù)Statista的預(yù)測,普通汽車的電子產(chǎn)品數(shù)量現(xiàn)在約占其總成本的三分之一,預(yù)計在未來十年內(nèi)將增長到近一半。

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  通過增加車輛中的電子模塊,可以將更多的決策責(zé)任從人類駕駛員轉(zhuǎn)移到車輛本身。雖然有些人認為這是革命,但實際上它是一種演進。在美國,汽車工程師協(xié)會(SAE)通過定義關(guān)鍵階段來規(guī)劃車輛自治的道路。SAE J3016中概述的每個階段都顯示了駕駛的關(guān)鍵功能將如何推進到車輛及其系統(tǒng),我們已經(jīng)沿著這條道路走下去了,當(dāng)前許多先進車輛已經(jīng)處于SAE 3階段。

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  技術(shù)持續(xù)革新推動測試策略調(diào)整

  行業(yè)的變化速度以及技術(shù)的不確定性將使汽車測試部門和供應(yīng)商面臨前所未有的需求,以更快地做出反應(yīng)并變得更加靈活。由于技術(shù)變革的步伐加快,測試設(shè)備可能在其生命周期的早期就已過時。受預(yù)算限制的測試工程師需要新的策略,來應(yīng)對在日益嚴(yán)格的預(yù)算限制下完成工作的競爭目標(biāo)。

  隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn)與更迭,測試策略必須相應(yīng)做出調(diào)整。某些情況下,這意味著重新配置現(xiàn)有設(shè)施或升級設(shè)備,以實現(xiàn)更快的測量速度、更高的測量精度;在另一些情況下,它可能是一種全新的功能,需要新的或不同類型的儀器。

  現(xiàn)代車輛中采用的各種技術(shù)(包括電源管理和控制、高數(shù)據(jù)速率通信總線、無線連接和傳感技術(shù))將增加測試測量的復(fù)雜性和測試難度,汽車智能化測試包括如下幾個主要方面。

  1)電氣動力總成

  尤其與混合動力汽車和電動汽車相關(guān),有效使用電池組能效將成為汽車制造商的關(guān)鍵競爭優(yōu)勢。復(fù)雜的車輛動力系統(tǒng)將包括DC-DC轉(zhuǎn)換器、能源回收制動系統(tǒng),以及確保所有可用的能源是針對增加行駛里程。

  2)車載網(wǎng)絡(luò)

  隨著車輛走向完全自治,電子系統(tǒng)不再是由不同功能模塊組成的集合。為了提供在車輛中接近人類感知所需的智能、感知和決策,這些功能必須組合成一個超智能系統(tǒng)。由于這些功能中有許多是安全相關(guān)的(例如ADAS障礙物檢測),因此需要系統(tǒng)內(nèi)的超低延遲。

  車載網(wǎng)絡(luò)正處于前沿,CAN-FD、LIN、FlexRAY和MOST等傳統(tǒng)汽車總線正在通過以太網(wǎng)等其他技術(shù)得到增強,高速總線需要高速測試能力。 來自Keysight的InfiniiVision 6000 X系列示波器包括數(shù)字和混合信號模型,帶寬可達6GHz,波形捕獲率可達450,000 wfms / s,即使最小的信號細節(jié)也能顯示出來。零觸摸觸發(fā)功能可在幾秒鐘內(nèi)隔離信號,多語言、免提控制可提高用戶便利性。

  3)通訊

  當(dāng)前,車輛通信僅限于信息娛樂系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。然而,隨著車輛彼此連接以及智能城市的基礎(chǔ)設(shè)施相互連接,通信轉(zhuǎn)型勢在必行。車輛到基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)連接使車輛能夠事先得到關(guān)于事故、關(guān)閉、道路障礙或其目的地停車位的可用性和位置的通知。它還允許市政當(dāng)局監(jiān)控交通流量,最大限度地減少高峰時段的交通擁堵,并減少排放。

  除了V2I通信之外,未來的車輛還將通過車輛到車輛(V2V)通信彼此通信。這將使一輛車能夠廣播其離開道路車道或到達交叉路口的意圖,從而降低碰撞風(fēng)險。同樣,交通問題的細節(jié),例如前方意外的障礙,將在車輛之間發(fā)送,以使他們提前了解問題。

  現(xiàn)代車輛允許乘客通過他們的智能設(shè)備連接,允許訪問使旅程更容易、更安全和更有效的應(yīng)用程序。隨著車載通信的持續(xù)增長,車載通信將會出現(xiàn)WLAN、藍牙、NFC、LTE和LTE Advanced、5G等多種協(xié)議,這些通信協(xié)議可以與其他車輛和本地環(huán)境的外部通信。

  4)EMC

  現(xiàn)代車輛中的電子設(shè)備數(shù)量持續(xù)增加,這帶來了關(guān)于電磁兼容性(EMC)的挑戰(zhàn) - 車輛產(chǎn)生的輻射能量以及車輛內(nèi)敏感電子設(shè)備對外部產(chǎn)生的輻射的敏感性。

  5)傳感器

  隨著車輛需要對周圍環(huán)境越來越靈敏的感知,傳感器變得越來越重要,與任何新技術(shù)一樣,傳感器也需要全面的測試和驗證。 GHz頻段雷達是車輛智能化的關(guān)鍵,也用于位置感應(yīng)和物體探測的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用。

  6)安全功能

  向自動化車輛邁進的一個主要目標(biāo)是通過ADAS提高道路安全性。通過這樣的系統(tǒng),可以檢測物體,如車輛或行人,確保在沒有駕駛員干預(yù)的情況下避開它們。為確保ADAS系統(tǒng)日益復(fù)雜的操作完整性,需要進行重要的測試,通常要符合ASIL規(guī)范和其他安全標(biāo)準(zhǔn)。

  測試革命的時代來臨了

  不斷縮短的開發(fā)時間和加速變化的技術(shù)給測試部門帶來了諸多挑戰(zhàn)和沉重負擔(dān)。以前簡單地購買所有必要設(shè)備的模式已經(jīng)過時,不斷變化的需求對這種模式提出挑戰(zhàn),全靠購買的做法只會加劇迅速變化的時代帶來的財務(wù)壓力。

  獨立的第三方解決方案提供商可以提供測試設(shè)備管理策略和咨詢建議,幫助用戶在產(chǎn)品選擇、采購方法和融資方案方面做出更明智的決策。這大大降低了測試成本,并提供根據(jù)需要升級設(shè)備或技術(shù)的靈活性。

  現(xiàn)在人們認識到,復(fù)雜的多站點項目很少能夠采用一刀切的方法。因此,通過與租賃合作伙伴合作可以獲取更全面的權(quán)衡和多種選擇,合作伙伴提供各種采購選項來管理整個項目生命周期中的測試設(shè)備,從概念到原型設(shè)計,再到開發(fā)和全面生產(chǎn)。

  儀器可以通過各種方法獲得,包括短期租賃、長期租賃、租購新設(shè)備或經(jīng)過認證的二手設(shè)備。設(shè)備只在使用期間才收取費用,項目結(jié)束后,或者因為新技術(shù)更迭需要更換設(shè)備時,則可以將租用的物品發(fā)回或替換為采用最新測試技術(shù)的新設(shè)備。這意味著不存在設(shè)備過時或浪費新測試產(chǎn)品投資的風(fēng)險。同樣,購買的設(shè)備(無論是最初購買的新設(shè)備,還是通過認證的二手計劃獲得的設(shè)備)都可以回售,從而可以獲得用于采購其他設(shè)備的資金。一旦解決方案合作伙伴了解您的情況和需求(可能包括短期和長期需求以及CapEx或OpEx優(yōu)先級),就可以推薦各種選項或混合解決方案,以實現(xiàn)最大的節(jié)省和效率。

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  關(guān)于益萊儲/Electro Rent

  Electro Rent是全球領(lǐng)先的測試和技術(shù)解決方案供應(yīng)商,可幫助客戶加速創(chuàng)新并優(yōu)化資產(chǎn)投資。Electro Rent(益萊儲)1965年在美國加州成立,作為北美歷史最為悠久、資產(chǎn)規(guī)模最大,專業(yè)從事測試設(shè)備租賃的公司,在加拿大、歐洲、中國設(shè)有全資子公司,亞太區(qū)的實力不斷擴充加強,世界各地設(shè)立測試實驗室超過20個,管理租賃設(shè)備10.7萬臺,總資產(chǎn)規(guī)模達11億美元。我們是是德科技、安立、泰克、羅德施瓦茨、福祿克以及VIAVA、EXFO等全球設(shè)備租賃合作伙伴,我們的租賃、銷售和資產(chǎn)管理解決方案為通信、航空航天和國防、汽車、能源、教育和電子行業(yè)的創(chuàng)新者提供服務(wù)。


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