隨著汽車變得更加智能，現代汽車正在經歷一場巨大的變革。電氣化、主動安全和V2X等趨勢將改變我們對交通運輸和生活方式。一開始的備用攝像頭和停車輔助等便利功能現在已演變成緊急制動等救生功能。汽車也正在成為它們自己的微電網，不僅能夠存儲能量，還能通過再生制動等技術恢復能量。但強大的力量也伴隨著巨大的責任。這一責任直接置于汽車測試部門的肩上，他們必須開發測試功能來確保這些系統的質量、可靠性和安全性。本文將探討這些趨勢所帶來的汽車挑戰，以及測試工具如何不斷發展才能跟上創新的步伐。

加強所有汽車的安全性和機動性

每年全球交通事故造成超過125萬人死亡，數百萬人受傷1。隨著汽車朝著自動駕駛方向發展，駕駛員通過先進的駕駛輔助系統（ADAS）獲得了更高的安全性。為減少交通事故死亡率和改善機動性所做的努力將產生巨大的潛在影響，但不幸的是，今天進行上路測試的自動駕駛汽車卻增加了這一交通事故率。為確保這些汽車比人類駕駛員更安全，必須進行更嚴格的測試，提供可信賴且可溯源的結果，以驗證多個子系統和軟件算法是否正常運行。

自動駕駛汽車將產生前所未有的大量數據（系統必須模擬行駛1.4億公里，以證明它們與人類駕駛員一樣安全），但采集數據并不是主要挑戰。這些安全系統的重要性要求對細節極度關注，以及能夠通過數據分析測試期間出現故障的確切原因。在測試過程的任何步驟中，不善的數據管理都會導致產品開發出現問題或得出錯誤的結論。為了快速獲得所需的信息、保持可追溯性并基于數據做出決策，工程師必須能夠對車輛測試產生的數TB數據進行搜索、處理并生成報告。

電氣化的角逐

全球超過五分之一的溫室氣體是由交通工具排放的2。對氣候變化日益增長的擔憂要求汽車制造商遵守更嚴格的燃油效率法規，以減少二氧化碳排放。此外，世界各國政府都宣布要求在特定日期之后只能出售一定數量的內燃機汽車，甚至禁止出售內燃機汽車。例如，德國和英國分別確定了2030年和2040年之前禁止銷售新汽油和柴油車輛的最后期限。

圖1.汽車制造商正在競相設計更智能的動力總成系統，以符合嚴格的燃油效率法規。

在重新設計智能動力總成系統方面，混合動力和全電動汽車處于領先地位。汽車動力總成的電氣化提供更大動力、更低排放和更舒適的駕駛員體驗，但是高功率電子設備和更快的控制速率使這些部件非常難以驗證。尤其是混合動力電動汽車集成了兩種不同的動力總成技術，大大增加了測試的復雜性。例如，電池組必須在各種情況下特性分析，因為電荷和放電特性在很大程度上取決于溫度，而且電池組必須在設計的規格內安全地工作而不影響其他子系統。為了滿足受到行業競爭和政府法規推動而日益緊迫的上市時間要求，以及應對日益增加的測試復雜性，汽車制造商必須采用具有高度混合I/O、更高頻率和分辨率以及更高電壓和電流的靈活測試系統來測試機械和電力電子元件。

電動汽車的增長也震動了汽車供應鏈。 OEM采購經理正在尋找可以提供更多電動汽車零件的供應商。 LG是汽車供應鏈的新成員，為雪佛蘭沃爾特提供超過50％的零件，包括電池、幾乎整個動力總成、連接和信息娛樂模塊。雖然機械部件仍然很重要，但它們可以快速商品化，傳統的一級供應商正在進行創新以保持差異化。由于他們采用新技術來開發專業化產品，因此測試部門也試圖讓相同人員操作相同的設備來滿足新的測試要求。測試經理可以使用針對特定應用的工具來完善現有測試配置，提高效率，這些工具可以動態地進行重新配置，使更多用戶能夠獲取關于特定測試的重要信息。

汽車是新型智能手機嗎？

汽車早就不再是從A點到達B點的一種交通方式。私家汽車購買和使用方式的演變過程與智能手機的發展類似。盡管燃油效率、性能和價格等實際因素仍然是重要的考量因素，信息娛樂、駕駛員輔助和連接（即汽車的軟件和體驗）正在越來越多地影響消費者的購買決定。汽車制造商正在利用其他行業的創新來獲得競爭優勢，并滿足客戶對新功能不斷增長的需求。主動安全系統正在利用雷達、攝像機和激光雷達等航空航天/國防工業的技術，并結合傳感器融合方法，使汽車能夠更全面地了解周邊的環境。隨著工程師加入功能豐富（包括音頻、視頻、RF和無線以及車載通信）的信息娛樂系統，汽車和消費電子產品之間的界限已然變得模糊不清。