该如何应对电动/互联汽车测试的不确定性挑战?

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目前,汽车正在往电气化和互联汽车的方向发展。其中有几个推动因素,第一,现在的汽车不只是用于出行,还增加了越来越多的通信和娱乐等。第二,在中国,这也涉及到国家的能源战略。第三,中国在传统发动机方面积累远远不够,因此希望借力电气化实现弯道超车。另外,5G助力车联网也是个很大的趋势。
 
日前,在NIWeek大会上,NI及其合作伙伴展出了一揽子汽车电子测试解决方案,涉及EV、ADAS、ECU、V2X和无人驾驶等多个方面。这些解决方案的优势在哪里?EDN受邀对NI汽车营销主管Jeff Phillips以及NI亚太区汽车市场经理贾青超进行了专访。让我们来看看这里面有哪些与众不同。
 
几个重要demo
 
monoDrive是一家总部在奥斯汀的做传感器仿真软件的公司。他们提供高保真的传感器仿真,用于自动驾驶汽车感知测试,例如77GHz雷达、激光雷达、摄像头等常见传感器的仿真。现场工作人员介绍说,它的核心优势在于算法,可以保证仿真度非常高。
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“举个例子来说,特斯拉出事撞到大卡车,可能是由于之前做仿真测试的仿真度不够高。由于当时卡车是斜着的,雷达信号发射过去,大部分都没有返回,所以就没能检测到。而monoDrive的方案可以仿真到这种场景。”
 
具体是怎么实现的呢?“我们的算法是采用网格化的方法,不是把物体当成一个点,而是细粒度,也就是分成多个点。这样只要有一部分信号返回就可以。再加上摄像头做判断,就可以避免失误。”他解释说。
 
据了解,这个平台用到Labview去跟外部传感器信号做接口。
 
NOFFZ公司做的是信息娱乐仿真系统,包括雷达、基站(例如LTE、GSM等)和GNSS(例如北斗)系统等汽车通信的仿真测试。他们是NI在汽车雷达方面最主要的合作伙伴之一。
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Konrad的雷达生产测试解决方案,可进行传感器校准、仿真和参数测试。其核心就是NI的汽车雷达测试系统(VRTS)。VRTS可以对汽车雷达提供自动化雷达测量和障碍仿真,可以进行精确RF测量,并对各种雷达软硬件子系统测试场景进行仿真,例如传感器、ADAS、嵌入式软件等。
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还有家中国合作伙伴也到场参展。北京经纬恒润和NI合作的产品是功率放大器。该公司工作人员介绍说,仿真系统是小信号输出,这和实际的电力系统信号不同。因此如果要接到二次继保设备等负载上,就需要通过功率放大器进行放大输出。例如在电动汽车中,就可以进行功率硬件在环的闭环测试。同时,它也可以用于电力系统、供电厂、电池、航空航天等各种应用中。
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现场展示demo使用NI的设备和经纬恒润的放大器来模拟电力系统。同时,汽车上也可以接光伏板,连接到逆变器,同时通过光伏发电和电力系统电能充电。通过使用Labview就可以进行实时记录波形和信号,并模拟一些故障。
 
另外,该公司硬件在环测试系统可以测试发动机、变速箱,以及新能源汽车上的整车控制器、电池、电驱控制器的功能。它可以模拟电池、交通、排放等场景,在这些虚拟场景下去测试通信。
 
电动/互63联汽车测试越来越复杂,提供灵活性是重点
 
在专访环节,Phillips告诉笔者,NI关注汽车测试包括V2X、ADAS、电动汽车(包括电池和电控)、ECU等四个方面。在ADAS方面,第一是雷达,NI在射频方面(包括5G原型验证)有很强积累。第二是摄像头,PXI总线的带宽高达40GHz,可以满足摄像头对大带宽的要求(传统方案是采用程控机去控制传统仪器,带宽不够会导致延迟)。第三是纯软件,例如monoDrive的软件在环测试(区别于硬件在环)。第四是激光雷达……
 
他强调,NI的优势在于灵活性和扩展性。第一是平台,NI提供的不是封闭的系统,而是平台性的软硬件。第二是生态系统,包括第三方的硬件和软件,例如Labview的集成、TestStand,以及和Mathworks Matlab的合作。NI平台开放、可扩展,尤其是对于雷达、摄像头、V2X等等越来越复杂的测试,以及sensor fusion测试,所需的测试项完全不一样。传统的测试方案可能需要用到三台不同的测试仪,而如果用NI的PXI方案,则可以用同一个平台来实现。
 
EV/ADAS/V2X测试的主要挑战是不确定性
 
汽车电气化、ADAS、V2X等测试有一个较大的挑战是不确定性。例如ADAS,以前传统汽车很多测试是确定的,例如转速、耐压等,是1和0、通过和不通过的关系。而ADAS的测试方法、测试理论,尤其是对于L3以上的测试,还没有完备(Phillips透露,L3级已经有出来了,比如特斯拉和奥迪,但是第一是看人们是否会相信,第二是看在什么场景)。很多时候它不是0和1的关系,例如前面有两个物体,到底怎么去取舍。它的复杂性远大于传统汽车测试。另外一个不确定性是法规,包括V2X、ADAS的倒逼测试规范还不确定。而NI平台可以提供灵活性。这样在有新的测试需求时就可以方便增加,而传统的测试方案则无法做到。另外在测试项上,传统汽车有很多是IO测试,而现在涉及到射频、视觉等等新的测试。NI可以将军工雷达测试引入到汽车中,把5G用到V2X。
 
电动车电池爆炸频发的原因是什么?
 
电池事故的原因涉及电池测试和监测管理两部分。测试能够发现电池本体的缺陷或不一致,以及充放电时间等。但是,电池后期的管理也很重要。这两方面涉及三个不同模块,即电芯、电池模块和电池包。在电池测试方面,一般没有问题。但是在电池管理系统、MCU、整车控制器(VCU)等方面,第一要有很强的仿真能力,第二要有很快的速率。

 

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