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馬自達使用軟件定義的自動化測試系統(tǒng)， 降低了90%的測試成本

2020-07-20 17:34:23·  來源：恩艾NI知道  
　
NI汽車雜志連載中第一章戳如何測試未來的車載通信？第二章我們將介紹C-V2X開環(huán)測試系統(tǒng)及馬自達應用案例目錄一覽?在持續(xù)創(chuàng)新方面，埃德溫哈勃給了我們哪些啟發(fā)
NI汽車雜志連載中……
第一章戳如何測試未來的車載通信？
第二章我們將介紹C-V2X開環(huán)測試系統(tǒng)及馬自達應用案例
 
目錄一覽
? 在持續(xù)創(chuàng)新方面，埃德溫·哈勃給了我們哪些啟發(fā)
? C-V2X開環(huán)測試系統(tǒng)
? 采用軟件定義的方法，快速集成V2X用例
? 擁有自己的測試架構，滿足不斷擴大的測試覆蓋率需求
? 汽車測試的未來：對話Jeff Phillips
? 實現(xiàn)IVI/汽車多媒體測試自動化，解決方案簡介
? 信息娛樂和遠程信息處理生產(chǎn)測試
? ADAS、互聯(lián)和電動汽車的可信度
 
許多人認為，沒有大規(guī)模的4G/5G蜂窩連接，全自動駕駛汽車就不可能實現(xiàn)。各種趨勢表明，蜂窩V2X(C-V2X)技術將基于3GPP Release 14標準進行初步部署，重點將部署到車輛間(V2V)和車輛與基礎設施(V2I)應用。
為了在這一新興市場保持競爭力，汽車OEM和供應商開始使用基于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，以便將高級安全功能納入汽車設計，制造出安全高效的車輛。隨著各項新標準迅速獲得批準，在將V2X技術集成到汽車之前，勢必要先進行原型驗證及其技術可行性驗證。
 
C-V2X開環(huán)測試系統(tǒng)
 
1、應用要求
■ 使用PC5接口驗證V2X DUT行為，并利用V2V和V2I技術的優(yōu)勢制造更安全的汽車。
■ 根據(jù)歐盟、美國和中國區(qū)域標準，驗證V2X應用的功能。
■ 部署靈活的軟件定義測試平臺架構，以集成現(xiàn)有技術和即將推出的技術，如GNSS、DSRC、LTE-V2X和基于5G新空口的V2X。
■ 縮短測試平臺的開發(fā)時間，加快技術盡職調查的速度。

2、NI的優(yōu)勢
■ 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，并且可以靈活適應未來的各項標準。
■ NI解決方案能夠測試待測設備(DUT)的功能，包括V2X車載單元(OBU)、路邊單元(RSU)和遠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，可以動態(tài)控制其他交通對象和傳感器并與之進行交互。

3、NI解決方案
■ 軟件定義架構可不僅符合現(xiàn)有無線標準，而且也可適應即將推出的各項無線標準。
■ 更高級別V2X信令堆棧可支持美國(WAVE)、歐盟(ITS-G5)和中國(CSAE)的區(qū)域標準。
■ V2X Day 1應用場景目錄提供了現(xiàn)成的場景來幫助用戶快速啟動測試，而且還可添加用戶定義的測試方案。
■ 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)周期中模擬多達數(shù)百輛汽車，同時保證通信速率;
 ★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)您的特定應用 需求進行定制。您可將系統(tǒng)控制工作完全交給公司內部的集成團隊，也可以利用NI遍布全球的聯(lián)盟伙伴的專業(yè)技術，獲得完整的系統(tǒng)解決方案。請聯(lián)系客戶經(jīng)理，或者打電話或發(fā)送電子郵件給我們，詳細了解NI如何幫助您提高產(chǎn)品質量并縮短測試時間。
馬自達使用軟件定義的自動化測試系統(tǒng)，降低了90%的測試成本。以下文字，作者為馬自達汽車公司的Tomohiko Adachi。
 
馬自達案例
 
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，小至自動雨刮器和門鎖，大至照明、空調、動力總成、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CPU。而現(xiàn)在，汽車上的CPU數(shù)量已接近100個。
為了向客戶提供優(yōu)質產(chǎn)品，馬自達電子測試和研究團隊需要評估所有電子組件的“邏輯”和“穩(wěn)健性”。邏輯是指每個電子組件的功能。要了解穩(wěn)健性的概念，必須首先意識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，我們希望評估每個電子組件對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估的對象。過去，汽車僅使用幾種電子組件來執(zhí)行簡單的功能，每個組件都是在專門準備的環(huán)境中單獨進行的。但隨著電子組件日益多樣化，且功能日益復雜，這種操作的弊端漸漸顯露出來?，F(xiàn)在，多個電子組件系統(tǒng)之間會進行通信，并且系統(tǒng)的運行與其他系統(tǒng)息息相關。除了對系統(tǒng)逐個進行測試外，還必須進行多系統(tǒng)測試，以便有效地評估這些系統(tǒng)的功能。除了評估組件的穩(wěn)健性，系統(tǒng)的穩(wěn)健性也必須進行評估。隨著組件和裝置種類的日益豐富，要評估的項目數(shù)量呈指數(shù)增長。因此，系統(tǒng)的評估工作顯然需要自動化。
馬自達在大約十年前就已經(jīng)意識到這些需求了，但卻找不到滿足所有需求的評估系統(tǒng)。鑒于這種情況，我們決定迎難而上，解決這個問題。換而言之，我們決定開發(fā)一個自動化系統(tǒng)來驗證邏輯，并全面評估電子組件協(xié)同工作的穩(wěn)健性。
 
3、解決方案/優(yōu)勢
我們需要開發(fā)的系統(tǒng)將會非常龐大復雜。因此，開發(fā)工作預計需要數(shù)年的時間并分階段完成。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PXI（ 用于儀器的PCI擴展）產(chǎn)品和RIO模塊。我們使用LabVIEW系統(tǒng)設計平臺，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：首先是馬自達一直朝著“全球首創(chuàng)”的目標努力。比如，馬自達致力于推進基于模型的解決方案的開發(fā)和實際應用，以保持領先優(yōu)勢。鑒于這種創(chuàng)新文化，在可能的情況下，我們當然希望利用模型評估電子組件。但是，我們知道有些組件根本無法建模。對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展HILS系統(tǒng)的功能。PXI平臺適用于構建多種測試系統(tǒng)，因此我們可以在一個系統(tǒng)上同時構建HILS部分和擴展部分。
 
挑戰(zhàn)：
我們需要開發(fā)一個自動化系統(tǒng)來驗證邏輯（功能），并全面評估電子組件協(xié)同工作的穩(wěn)健性，包括相關操作和結果判斷。
解決方案：
我們使用NI平臺構建了一個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、語音合成系統(tǒng)和其他元件來評估穩(wěn)健性；還納入了用于自動執(zhí)行任務的機器人和圖像處理系統(tǒng)。
 
我們新開發(fā)的系統(tǒng)能夠對多種協(xié)同工作的電子組件進行邏輯驗證和穩(wěn)健性評估。事實上，以前沒有一個系統(tǒng)能夠幫助我們獲得如此巨大成功。此外，我們還實現(xiàn)了各種測試相關操作和結果判斷的自動化。
這極大地減少了工作量，給我們帶來了巨大的優(yōu)勢。與手動測試相比，測試單個電子組件所需的時間縮短了90%。此外，我們使用攝像頭拍攝儀表顯示器（如速度計），然后使用系統(tǒng)的自動評估功能來處理圖像，與過去的舊方法相比，這一做法所用的工時減少了90%。
 
6、未來開發(fā)計劃
這一新開發(fā)的系統(tǒng)將繼續(xù)逐步完善。目前，我們的目標是使用這個NI產(chǎn)品系統(tǒng)評估所有電子組件。因此，電子測試和研究團隊目前的工作重點是評估所有電子組件，包括動力總成相關組件。在使用這個新開發(fā)的系統(tǒng)之前，我們使用一站式HIL系統(tǒng)來評估動力總成的相關組件。因此這些組件不屬于這個新開發(fā)系統(tǒng)的目標。但無論是發(fā)動機還是電子組件，馬自達都將繼續(xù)朝“全球首創(chuàng)”的目標努力。此外，汽車零部件的創(chuàng)新也要求對測試進行創(chuàng)新，因此馬自達將持續(xù)不斷地完善其評估流程。
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