許多人認(rèn)為，沒有大規(guī)模的4G/5G蜂窩連接，全自動(dòng)駕駛汽車就不可能實(shí)現(xiàn)。各種趨勢(shì)表明，蜂窩V2X(C-V2X)技術(shù)將基于3GPP Release 14標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初步部署，重點(diǎn)將部署到車輛間(V2V)和車輛與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)應(yīng)用。
為了在這一新興市場(chǎng)保持競(jìng)爭(zhēng)力，汽車OEM和供應(yīng)商開始使用基于V2X的基本安全和輔助功能，如緊急剎車警告和路口輔助。此外，他們也在緊鑼密鼓地制定路線圖，以便將高級(jí)安全功能納入汽車設(shè)計(jì)，制造出安全高效的車輛。隨著各項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)迅速獲得批準(zhǔn)，在將V2X技術(shù)集成到汽車之前，勢(shì)必要先進(jìn)行原型驗(yàn)證及其技術(shù)可行性驗(yàn)證。
C-V2X開環(huán)測(cè)試系統(tǒng)
1、應(yīng)用要求
■ 使用PC5接口驗(yàn)證V2X DUT行為，并利用V2V和V2I技術(shù)的優(yōu)勢(shì)制造更安全的汽車。
■ 根據(jù)歐盟、美國(guó)和中國(guó)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證V2X應(yīng)用的功能。
■ 部署靈活的軟件定義測(cè)試平臺(tái)架構(gòu)，以集成現(xiàn)有技術(shù)和即將推出的技術(shù)，如GNSS、DSRC、LTE-V2X和基于5G新空口的V2X。
■ 縮短測(cè)試平臺(tái)的開發(fā)時(shí)間，加快技術(shù)盡職調(diào)查的速度。
2、NI的優(yōu)勢(shì)
■ NI提供了軟件定義的V2X開環(huán)解決方案，該解決方案符合Release 14的要求，并且可以靈活適應(yīng)未來的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
■ NI解決方案能夠測(cè)試待測(cè)設(shè)備(DUT)的功能，包括V2X車載單元(OBU)、路邊單元(RSU)和遠(yuǎn)程信息處理控制單元(TCU)。
■ NI聯(lián)合其聯(lián)盟伙伴S.E.A.，提供了一種閉環(huán)系統(tǒng)解決方案，可以動(dòng)態(tài)控制其他交通對(duì)象和傳感器并與之進(jìn)行交互。
3、NI解決方案
■ 軟件定義架構(gòu)可不僅符合現(xiàn)有無線標(biāo)準(zhǔn)，而且也可適應(yīng)即將推出的各項(xiàng)無線標(biāo)準(zhǔn)。
■ 更高級(jí)別V2X信令堆棧可支持美國(guó)(WAVE)、歐盟(ITS-G5)和中國(guó)(CSAE)的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)。
■ V2X Day 1應(yīng)用場(chǎng)景目錄提供了現(xiàn)成的場(chǎng)景來幫助用戶快速啟動(dòng)測(cè)試，而且還可添加用戶定義的測(cè)試方案。
■ NI提供了以下附加軟件：
★軟件定義的GNSS仿真器;
★擁堵仿真軟件，可模擬周邊交通環(huán)境，并可在1 ms的循環(huán)周期中模擬多達(dá)數(shù)百輛汽車，同時(shí)保證通信速率;
★信道仿真軟件，可模擬物理失真無線電波。
4、根據(jù)您的需求進(jìn)行系統(tǒng)集成
NI提供了各種集成解決方案供您選擇，而且可根據(jù)您的特定應(yīng)用需求進(jìn)行定制。您可將系統(tǒng)控制工作完全交給公司內(nèi)部的集成團(tuán)隊(duì)，也可以利用NI遍布全球的聯(lián)盟伙伴的專業(yè)技術(shù)，獲得完整的系統(tǒng)解決方案。請(qǐng)聯(lián)系客戶經(jīng)理，或者打電話或發(fā)送電子郵件給我們，詳細(xì)了解NI如何幫助您提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮短測(cè)試時(shí)間。
馬自達(dá)使用軟件定義的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，降低了90%的測(cè)試成本。以下文字，作者為馬自達(dá)汽車公司的Tomohiko Adachi。
馬自達(dá)案例
1、背景
眾所周知，汽車集成的電子產(chǎn)品越來越多，而且這一速度也在日益加快。電子產(chǎn)品現(xiàn)已成為許多汽車組件的一部分，小至自動(dòng)雨刮器和門鎖，大至照明、空調(diào)、動(dòng)力總成、信息娛樂系統(tǒng)，甚至各種安全系統(tǒng)，無一不集成了各種電子產(chǎn)品。最初，汽車只配備幾個(gè)CPU。而現(xiàn)在，汽車上的CPU數(shù)量已接近100個(gè)。
為了向客戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，馬自達(dá)電子測(cè)試和研究團(tuán)隊(duì)需要評(píng)估所有電子組件的“邏輯”和“穩(wěn)健性”。邏輯是指每個(gè)電子組件的功能。要了解穩(wěn)健性的概念，必須首先意識(shí)到電子組件的工作環(huán)境并不總是處于理想狀態(tài)。例如，組件可能會(huì)暴露于極端條件下，如電源電壓不穩(wěn)定、噪聲很大或輸入信號(hào)不理想。穩(wěn)健性是指組件在極端環(huán)境中使用正確邏輯正常工作的能力。換句話說，我們希望評(píng)估每個(gè)電子組件對(duì)這些惡劣條件的承受力。
2、挑戰(zhàn)
電子組件的邏輯和穩(wěn)健性一直都是需要評(píng)估的對(duì)象。過去，汽車僅使用幾種電子組件來執(zhí)行簡(jiǎn)單的功能，每個(gè)組件都是在專門準(zhǔn)備的環(huán)境中單獨(dú)進(jìn)行的。但隨著電子組件日益多樣化，且功能日益復(fù)雜，這種操作的弊端漸漸顯露出來。現(xiàn)在，多個(gè)電子組件系統(tǒng)之間會(huì)進(jìn)行通信，并且系統(tǒng)的運(yùn)行與其他系統(tǒng)息息相關(guān)。除了對(duì)系統(tǒng)逐個(gè)進(jìn)行測(cè)試外，還必須進(jìn)行多系統(tǒng)測(cè)試，以便有效地評(píng)估這些系統(tǒng)的功能。除了評(píng)估組件的穩(wěn)健性，系統(tǒng)的穩(wěn)健性也必須進(jìn)行評(píng)估。隨著組件和裝置種類的日益豐富，要評(píng)估的項(xiàng)目數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)。因此，系統(tǒng)的評(píng)估工作顯然需要自動(dòng)化。
馬自達(dá)在大約十年前就已經(jīng)意識(shí)到這些需求了，但卻找不到滿足所有需求的評(píng)估系統(tǒng)。鑒于這種情況，我們決定迎難而上，解決這個(gè)問題。換而言之，我們決定開發(fā)一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)來驗(yàn)證邏輯，并全面評(píng)估電子組件協(xié)同工作的穩(wěn)健性。
3、解決方案/優(yōu)勢(shì)
我們需要開發(fā)的系統(tǒng)將會(huì)非常龐大復(fù)雜。因此，開發(fā)工作預(yù)計(jì)需要數(shù)年的時(shí)間并分階段完成。階段1系統(tǒng)由以下元件組成：硬件在環(huán)仿真(HILS)引擎、機(jī)器人和圖像處理系統(tǒng)。開發(fā)HILS引擎的NI HILS系統(tǒng)包含了PX（I 用于儀器的PCI擴(kuò)展）產(chǎn)品和RIO模塊。我們使用LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)，開發(fā)了這些硬件產(chǎn)品所需的軟件。
將HILS納入此系統(tǒng)的原因如下：首先是馬自達(dá)一直朝著“全球首創(chuàng)”的目標(biāo)努力。比如，馬自達(dá)致力于推進(jìn)基于模型的解決方案的開發(fā)和實(shí)際應(yīng)用，以保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。鑒于這種創(chuàng)新文化，在可能的情況下，我們當(dāng)然希望利用模型評(píng)估電子組件。但是，我們知道有些組件根本無法建模。對(duì)于不適合建模的零件，通常的做法是采用其他系統(tǒng)，但這次最終我們決定擴(kuò)展HILS系統(tǒng)的功能。PXI平臺(tái)適用于構(gòu)建多種測(cè)試系統(tǒng)，因此我們可以在一個(gè)系統(tǒng)上同時(shí)構(gòu)建HILS部分和擴(kuò)展部分。
挑戰(zhàn)：
我們需要開發(fā)一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)來驗(yàn)證邏輯（功能），并全面評(píng)估電子組件協(xié)同工作的穩(wěn)健性，包括相關(guān)操作和結(jié)果判斷。
解決方案：
我們使用NI平臺(tái)構(gòu)建了一個(gè)HILS系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PXI產(chǎn)品、可重配置I/O模塊(FPGA)和LabVIEW。我們添加了噪聲仿真器、GPS仿真器、語(yǔ)音合成系統(tǒng)和其他元件來評(píng)估穩(wěn)健性；還納入了用于自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器人和圖像處理系統(tǒng)。
我們新開發(fā)的系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N協(xié)同工作的電子組件進(jìn)行邏輯驗(yàn)證和穩(wěn)健性評(píng)估。事實(shí)上，以前沒有一個(gè)系統(tǒng)能夠幫助我們獲得如此巨大成功。此外，我們還實(shí)現(xiàn)了各種測(cè)試相關(guān)操作和結(jié)果判斷的自動(dòng)化。
這極大地減少了工作量，給我們帶來了巨大的優(yōu)勢(shì)。與手動(dòng)測(cè)試相比，測(cè)試單個(gè)電子組件所需的時(shí)間縮短了90%。此外，我們使用攝像頭拍攝儀表顯示器（如速度計(jì)），然后使用系統(tǒng)的自動(dòng)評(píng)估功能來處理圖像，與過去的舊方法相比，這一做法所用的工時(shí)減少了90%。
6、未來開發(fā)計(jì)劃
這一新開發(fā)的系統(tǒng)將繼續(xù)逐步完善。目前，我們的目標(biāo)是使用這個(gè)NI產(chǎn)品系統(tǒng)評(píng)估所有電子組件。因此，電子測(cè)試和研究團(tuán)隊(duì)目前的工作重點(diǎn)是評(píng)估所有電子組件，包括動(dòng)力總成相關(guān)組件。在使用這個(gè)新開發(fā)的系統(tǒng)之前，我們使用一站式HIL系統(tǒng)來評(píng)估動(dòng)力總成的相關(guān)組件。因此這些組件不屬于這個(gè)新開發(fā)系統(tǒng)的目標(biāo)。但無論是發(fā)動(dòng)機(jī)還是電子組件，馬自達(dá)都將繼續(xù)朝“全球首創(chuàng)”的目標(biāo)努力。此外，汽車零部件的創(chuàng)新也要求對(duì)測(cè)試進(jìn)行創(chuàng)新，因此馬自達(dá)將持續(xù)不斷地完善其評(píng)估流程。
