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汽车行业正在经历重大变革 无人驾驶汽车开始飞速发展

2018年11月30日 16:47 次阅读

重庆公交事件之后,类似的公交车司机被威胁的风波并没有停止,错而不自知的当事人各种疯狂。山东青岛的公交车上试点投放了“守护员专座”,标语称“人人争做守护员,共同守护乘车安全”,可算是公共安全的一种积极倡议。滴滴打车的安全问题,也成为这两年的关注焦点之一,引起大家的普遍担忧。

这些人为因素带来的交通上的危险与威胁,让无人驾驶为越来越多的人所接受,并成为期待。可能我们担心无人驾驶技术还不能保证绝对安全,但只要无人驾驶的安全系数达到甚至超过人类驾驶时,无人驾驶车就可能逐渐成为潮流。

随着我们从驾驶员控制车辆转向采用先进驾驶辅助系统(ADAS),以及最终实现全自动驾驶汽车,汽车行业正在经历重大变革。附加功能被集成到车辆架构中以支持更高程度的连接,基础技术变得越来越复杂,而伴随技术的发展,驾驶员逐渐成为次要的角色,在完全自动化的车辆中驾驶员则变为了乘客。

向更大程度的电子化和半自动驾驶的转变贯穿了汽车的各个领域。不仅是无人驾驶公交车、高规格的豪华车,还有经济型车,甚至是商业、建筑和农业车辆也通过引进新的电子系统变得更加自动化、高效和安全。

汽车行业正在经历重大变革 无人驾驶汽车开始飞速发展

不断激增的汽车电子模块

自动驾驶汽车是汽车工业发展的长期目标。它开始于几年前,电子设备越来越多地被添加到车辆中,成为提供附加功能的独立模块。近来,汽车制造商一直在用新的固态电子系统取代机械功能,以减轻重量、提高燃油经济性并提高可靠性。这些进步意味着当今大多数模型的计算和处理能力远远超过过去在大型计算机中所达到的能力。

无论动力传动系统是基于内燃机、电动汽车(EV)还是混合动力电动汽车(HEV),车内的电子模块正在激增并将持续这样发展。事实上,根据Statista的预测,普通汽车的电子产品数量现在约占其总成本的三分之一,预计在未来十年内将增长到近一半。

汽车行业正在经历重大变革 无人驾驶汽车开始飞速发展

通过增加车辆中的电子模块,可以将更多的决策责任从人类驾驶员转移到车辆本身。虽然有些人认为这是革命,但实际上它是一种演进。在美国,汽车工程师协会(SAE)通过定义关键阶段来规划车辆自治的道路。SAE J3016中概述的每个阶段都显示了驾驶的关键功能将如何推进到车辆及其系统,我们已经沿着这条道路走下去了,当前许多先进车辆已经处于SAE 3阶段。

汽车行业正在经历重大变革 无人驾驶汽车开始飞速发展

技术持续革新推动测试策略调整

行业的变化速度以及技术的不确定性将使汽车测试部门和供应商面临前所未有的需求,以更快地做出反应并变得更加灵活。由于技术变革的步伐加快,测试设备可能在其生命周期的早期就已过时。受预算限制的测试工程师需要新的策略,来应对在日益严格的预算限制下完成工作的竞争目标。

随着新技术的不断出现与更迭,测试策略必须相应做出调整。某些情况下,这意味着重新配置现有设施或升级设备,以实现更快的测量速度、更高的测量精度;在另一些情况下,它可能是一种全新的功能,需要新的或不同类型的仪器。

现代车辆中采用的各种技术(包括电源管理和控制、高数据速率通信总线、无线连接和传感技术)将增加测试测量的复杂性和测试难度,汽车智能化测试包括如下几个主要方面。

1) 电气动力总成

尤其与混合动力汽车和电动汽车相关,有效使用电池组能效将成为汽车制造商的关键竞争优势。复杂的车辆动力系统将包括DC-DC转换器、能源回收制动系统,以及确保所有可用的能源是针对增加行驶里程。

2) 车载网络

随着车辆走向完全自治,电子系统不再是由不同功能模块组成的集合。为了提供在车辆中接近人类感知所需的智能、感知和决策,这些功能必须组合成一个超智能系统。由于这些功能中有许多是安全相关的(例如ADAS障碍物检测),因此需要系统内的超低延迟。

车载网络正处于前沿,CAN-FD、LIN、FlexRAY和MOST等传统汽车总线正在通过以太网等其他技术得到增强,高速总线需要高速测试能力。 来自Keysight的InfiniiVision 6000 X系列示波器包括数字和混合信号模型,带宽可达6GHz,波形捕获率可达450,000 wfms / s,即使最小的信号细节也能显示出来。零触摸触发功能可在几秒钟内隔离信号,多语言、免提控制可提高用户便利性。

3) 通讯

当前,车辆通信仅限于信息娱乐系统和卫星导航系统。然而,随着车辆彼此连接以及智能城市的基础设施相互连接,通信转型势在必行。车辆到基础设施(V2I)连接使车辆能够事先得到关于事故、关闭、道路障碍或其目的地停车位的可用性和位置的通知。它还允许市政当局监控交通流量,最大限度地减少高峰时段的交通拥堵,并减少排放。

除了V2I通信之外,未来的车辆还将通过车辆到车辆(V2V)通信彼此通信。这将使一辆车能够广播其离开道路车道或到达交叉路口的意图,从而降低碰撞风险。同样,交通问题的细节,例如前方意外的障碍,将在车辆之间发送,以使他们提前了解问题。

现代车辆允许乘客通过他们的智能设备连接,允许访问使旅程更容易、更安全和更有效的应用程序。随着车载通信的持续增长,车载通信将会出现WLAN、蓝牙NFC、LTE和LTE Advanced、5G等多种协议,这些通信协议可以与其他车辆和本地环境的外部通信。

4) EMC

现代车辆中的电子设备数量持续增加,这带来了关于电磁兼容性(EMC)的挑战 - 车辆产生的辐射能量以及车辆内敏感电子设备对外部产生的辐射的敏感性。

5) 传感器

随着车辆需要对周围环境越来越灵敏的感知,传感器变得越来越重要,与任何新技术一样,传感器也需要全面的测试和验证。 GHz频段雷达是车辆智能化的关键,也用于位置感应和物体探测的基础设施应用。

6) 安全功能

向自动化车辆迈进的一个主要目标是通过ADAS提高道路安全性。通过这样的系统,可以检测物体,如车辆或行人,确保在没有驾驶员干预的情况下避开它们。为确保ADAS系统日益复杂的操作完整性,需要进行重要的测试,通常要符合ASIL规范和其他安全标准。

测试革命的时代来临了

不断缩短的开发时间和加速变化的技术给测试部门带来了诸多挑战和沉重负担。以前简单地购买所有必要设备的模式已经过时,不断变化的需求对这种模式提出挑战,全靠购买的做法只会加剧迅速变化的时代带来的财务压力。

独立的第三方解决方案提供商可以提供测试设备管理策略和咨询建议,帮助用户在产品选择、采购方法和融资方案方面做出更明智的决策。这大大降低了测试成本,并提供根据需要升级设备或技术的灵活性。

现在人们认识到,复杂的多站点项目很少能够采用一刀切的方法。因此,通过与租赁合作伙伴合作可以获取更全面的权衡和多种选择,合作伙伴提供各种采购选项来管理整个项目生命周期中的测试设备,从概念到原型设计,再到开发和全面生产。

仪器可以通过各种方法获得,包括短期租赁、长期租赁、租购新设备或经过认证的二手设备。设备只在使用期间才收取费用,项目结束后,或者因为新技术更迭需要更换设备时,则可以将租用的物品发回或替换为采用最新测试技术的新设备。这意味着不存在设备过时或浪费新测试产品投资的风险。同样,购买的设备(无论是最初购买的新设备,还是通过认证的二手计划获得的设备)都可以回售,从而可以获得用于采购其他设备的资金。一旦解决方案合作伙伴了解您的情况和需求(可能包括短期和长期需求以及CapEx或OpEx优先级),就可以推荐各种选项或混合解决方案,以实现最大的节省和效率。

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