網聯系統的技術革命也帶來了汽車電氣化、自動駕駛系統以及車輛與車輛以及與周圍基礎設施之間通信方式的變化。大部分人都注意到了這些趨勢變化,但是,在某些程度上市場正在忽略目前制造安全可靠車輛的挑戰 - 即如何配置測試來應對日益縮減的時間期限、集中式 ECU以及缺乏高效的企業數據管理解決方案等問題。我們該如何應對這些挑戰?讓我們一起聚焦NI汽車營銷總監Jeff Phillips的精彩分享。
測試配置是第一步
法國小說家Jean-Baptiste Karr經常被引用的一句話,翻譯下來大致意思是“越多事情改變,改變的部分就越少”(The more things change, the more they stay the same)。
我訪問過世界各地汽車客戶的驗證工程師,包括OEM和一級供應商,對話的主題是不同的,但本質是非常相似的,大多圍繞“沒有足夠的時間來進行測試”和“沒有預算購買新設備”等問題展開。現在許多系統直接控制或連接到非常注重安全的系統,測試這些設備以確保安全性和可靠性的重要性已不言而喻。
其中最重要的莫過于看似簡單的“測試配置”任務。曾經很簡單的汽車零部件 - 例如車頭燈或汽車座椅 - 現在變成復雜的機電系統,它將ECU、傳感器、執行器以及與車輛其他部分的通信結合在一起。現在驗證這些子系統的行為需要不同的測試方法。
以前車門、車窗、轉向柱、照明和座椅的測試都是純粹的物理測試 - 驗證物理性能和生命周期。這些機械測試采用的工具包括振動臺、環境室、執行器和數據采集系統。由于這些組件包含了更多的傳感、計算和控制功能,物理組件已經演變成車輛子系統,需要的設計和測試方法必須能夠反映動力總成的設計行為。
隨著設計團隊適應這一新的現實,建模、軟件設計、回歸測試,硬件在環(HIL)測試和系統集成所帶來的測試挑戰并不是花費更長時間或投入更多資金就可以解決的。
解決這一挑戰需要專門的工具進行一次性測試,然后過渡到編程工具進行自動化,或者在改變時間長度、溫度、天氣因素、碰撞力等不同變量的情況下反復進行相同的測試。這種類型的專業化也體現在鄰近行業,比如半導體,其中工具專業化降低了測試的總體成本,并允許供應商更快地將產品推廣上市四。這一趨勢也即將發生在運輸行業。事實上,已經有一些產品開始提供這種專業化,比如NI FlexLogger,該軟件提供了基于配置的數據記錄交互。
集中式還是非集中式(ECU)
隨著智能和邊緣處理添加到汽車組件中,每輛車的ECU數量呈指數級增長。從邏輯上講,這意味著組件設計更模塊化,故障傳播的概率更低。隨著我們朝著5級自動駕駛汽車(奧迪已經宣布2019年A8將成為世界上第一輛3級自動駕駛汽車)努力,來自各種傳感器系統的數據融合必將給當前分散式ECU趨勢造成影響。
一種觀點是將子系統集成到一個集中式ECU之下,有時稱為融合ECU。處理器集中化有助于簡化軟件更新、數據聚合、數據流、成本和關鍵路徑測試。這意味著原始設備制造商可選擇其差異化優勢,直接內部進行開發,并采用一級供應商提供的完全集成的端到端傳感器系統。
例如,對于電動汽車,許多原始設備制造商正在嘗試將他們的IP(包括制動、充電和動力總成)隔離到一個ECU中,并通過業界的商用現成ECU來減少測試負擔,降低成本以及分散責任。對整個價值鏈來說,了解這些系統如何集成在一起并共享標準至關重要。
無論如何,驗證ECU上嵌入式軟件的行為這一挑戰將變得更加困難,而快速開發和構建HIL測試設備的能力將變得至關重要。目前HIL系統的事實標準是從端到端構建整個系統,這聽起來很有吸引力。過去這種模式行之有效,但兩個重要的發展正在改變這一格局。
首先,市場變化的速度導致這些“黑匣子”測試設備成本過高,因為每次變化都需要開發全新的黑匣子。
其次是ADAS的演變。隨著ECU的功能越來越多,并將來自不同供應商的信息聚集在一起,所以這些知識和IP更為重要,因為汽車公司需要擁有該IP并深入了解才能對其測試系統進行相應的修改 - 黑匣子就無法實現這一目的。