账号:
密码:
CTIMES / 文章 /   
汽车测试面临车辆复杂性的挑战
 

【作者: 魏相華】2019年03月18日 星期一

浏览人次:【4413】
  

图1 : 汽车变得越来越复杂,正在添加雷达感测器、无线连接和资讯娱乐系统,所有这些都透过车载网路汇集在一起并进行互动。
图1 : 汽车变得越来越复杂,正在添加雷达感测器、无线连接和资讯娱乐系统,所有这些都透过车载网路汇集在一起并进行互动。

汽车变得越来越复杂,正在添加雷达感测器、无线连接和资讯娱乐系统,所有这些都透过车载网路汇集在一起并进行互动,而且都必须可靠而安全地运作。这种日益增大的复杂性,正在挑战测试和量测公司为汽车制造商提供的可用於验证系统功能的工具和系统。


一些挑战

汽车测试面临的挑战很多:它们可能涉及寻找途径来验证复杂环境中车辆之间的通讯,评估汽车乙太网上的讯号完整性和资料错误,或检查新型车身涂料如何影响雷达性能。


以车载网路为例,车辆内部针对安全和资讯娱乐应用服务的资料量在不断增加,这加大了对更快速汽车通讯网路的需求,因而促使开发了乙太网标准的汽车变体(IEEE 100BASE-T1,基於OPEN Alliance BroadR-Reach实体层),该标准使用非遮罩双绞线电缆进行全双工乙太网通讯。


如果汽车乙太网用於传输安全性关键资料,车辆OEM必须在相容性测试期间验证其性能,这需要量测双绞线电缆上的干扰和衰减,以及讯号在传输过程中的复杂测试。但是,传统乙太网协定分析仪可能无法将100BASE-T1电缆上的电讯号失真与透过它发送的资料电报错误相关联。


这里继续车辆通讯的话题,目前正在考虑用於车辆和车辆基础设施网路通讯的有两种策略。IEEE 802.11p专用短程通讯标准基於WiFi IEEE-802.11,而3GPP的基於蜂巢技术的车到任何设施通讯(C-V2X)方法基於4G LTE,并提供5G V2X路线图。


这两种方法都需要在许多情况下进行强大的RF测试:车辆内部、车辆之间、车辆与环境之间,以及在晶片层面(考虑到这些系统将产生的数量),因为汽车制造商透过整合降低了成本,测试系统和环境还必须具有软体远端无线升级的牢固性。


辅助和自动驾驶是另一个需要全新测试方法的领域,尤其是在车辆雷达应用。进阶的汽车驾驶需要可靠雷达系统,如果车辆要在复杂城市环境中顺利前行并自动避开行人和障碍物,则必须尽可能免受干扰。一些预测显示,车辆可能需要多达30个雷达感测器。这将提高对RF测试和雷达品质分析环境的需求,而且对於确保安全性关键系统的可靠性极其重要。


然而,基於RF的测试和模拟通常很困难,并且在汽车系统环境下可能特别具有挑战性。其中一个问题是向更高运作频率的转变,因为汽车行业希??从目前的24GHz雷达系统转向2022年的高达77 / 79GHz(扫描频宽将从24GHz时的200MHz增大至79GHz时的4GHz)。这应该可以提高雷达系统运作范围,从而更好地侦测和分类车辆环境中的物体。在77 / 79GHz处增大的扫描频宽,还将允许使用跳频来减少雷达感测器之间的相互干扰。


使事情进一步复杂化的是,汽车制造商越来越希??将汽车雷达感测器安装在保险杠,徽章或车身板後面,这些障碍物可能会作为降低感测器功效的雷达罩,甚至导致其失效。因此,能够在设计和生产过程中表徵雷达性能的测试系统变得非常重要。


汽车电子产品增加的另一个原因是安全立法的改变。例如,欧盟执委会的eCall计画规定,从2018年3月31日起,如果车辆发生严重交通意外,在欧盟销售的车辆将能够自动联系紧急服务并共用车载感测器的关键资料。


eCall计画旨在提高乘客安全性,但如果实施该计画的系统不可靠,其价值就会受到损害。因此,开发人员需要拥有能够辨识和类比eCall系统可能遇到真实问题的测试解决方案。鉴於eCall之目的,系统最重要部分之一是承载紧急讯号和感测器资料的无线电路径。测试环境需要准确类比eCall讯号如何与行动通讯网路和全球导航卫星系统(GNSS)变体进行互动。


应对测试挑战


图2 : 罗德史瓦兹公司汽车领域市场??总经理Jurgen Meyer与R&S系列测试仪器。
图2 : 罗德史瓦兹公司汽车领域市场??总经理Jurgen Meyer与R&S系列测试仪器。

汽车技术发展带来的一些测试和量测挑战可以透过调整那些最初为其他行业设计的测试技术来应对,而其馀部分则需要全新解决方案。罗德史瓦兹(Rohde & Schwarz, R&S)在提供高品质、准确和可靠的测试解决方案层面有久远历史,这些解决方案解决了当下汽车测试的许多问题,并且这些专业知识和经验已被用於开发各种新解决方案。


例如,在汽车乙太网测试情形下,罗德史瓦兹可以提供汽车专用的触发和解码包(decode bundles),它们与适当的示波器组合使用,可以触发传输的乙太网协定内容,对其进行解码,并将其时序与电气汇流排讯号相关联。相较传统的乙太网协定分析,能够提供更深入分析、侦错和诊断功能。



图3 :  R&S  RTO 2000系列示波器能够提供600 MHz至6 GHz的频宽,在时域和频域测试方面均表现出色。
图3 : R&S RTO 2000系列示波器能够提供600 MHz至6 GHz的频宽,在时域和频域测试方面均表现出色。

图4 :  R&S QAR高品质汽车雷达测试仪。汽车制造商越来越希??将汽车雷达感测器安装在保险杠、徽章或车身板後面,这些障碍物可作为天线罩,但可能会降低感测器的功效,甚至导致其失效。
图4 : R&S QAR高品质汽车雷达测试仪。汽车制造商越来越希??将汽车雷达感测器安装在保险杠、徽章或车身板後面,这些障碍物可作为天线罩,但可能会降低感测器的功效,甚至导致其失效。

在汽车雷达测试和量测层面,罗德史瓦兹创建了可以产生多维雷达回波环境的测试平台。这些系统可以量测材料如何反射和衰减77GHz和79GHz范围内的讯号,因此可以揭示天线罩、车身板厚度、表面涂层等对雷达讯号之影响。除了研发之外,这些测试解决方案越来越多地用於品质保证和生产环境。


为了满足eCall实施的测试需求,罗德史瓦兹eCall测试系统可以类比2G和3G手机网路,以及美国的GPS、欧洲的Galileo、俄国的GLONASS和中国的BeiDou GNSS技术。此外,CETECOM还针对泛欧紧急呼叫系统研究了罗德史瓦兹解决方案中eCall测试公共安全应答点的实施情况,并认证其相容CEN EN 16454:2015标准。



图5 :  R&S获独立认证的eCall测试解决方案。欧盟执委会的eCall计画规定,从2018年3月31日起,如果车辆发生严重交通意外,在欧盟销售的车辆应该能够自动联系紧急服务,并共用车载感测器的关键资料。
图5 : R&S获独立认证的eCall测试解决方案。欧盟执委会的eCall计画规定,从2018年3月31日起,如果车辆发生严重交通意外,在欧盟销售的车辆应该能够自动联系紧急服务,并共用车载感测器的关键资料。

图6 :  R&S AREG100A汽车雷达回波产生器。在汽车雷达测试和量测方面,罗德史瓦兹创建了可以产生多维雷达回波环境的测试平台,这些系统可以量测材料如何反射和衰减77GHz和79GHz范围的讯号,因此可以揭示天线罩、车身板厚度、表面涂层等对雷达讯号之影响。
图6 : R&S AREG100A汽车雷达回波产生器。在汽车雷达测试和量测方面,罗德史瓦兹创建了可以产生多维雷达回波环境的测试平台,这些系统可以量测材料如何反射和衰减77GHz和79GHz范围的讯号,因此可以揭示天线罩、车身板厚度、表面涂层等对雷达讯号之影响。

最後,在不久的未来,OEM将需要能够类比全新的GNSS讯号,并实现更好的定位精度。伴随eCall从2G / 3G转向LTE,测试人员将能够在更复杂的无线电环境中检查下一世代eCall的性能。


(本文作者魏相华为中国区通用电子/汽车销售总监)


相关文章
工业相机技术持续翻新 机器视觉效益全面提升
毫米波系统复杂度激增 OTA测试挑战加剧
透过一致生产测试确保汽车雷达性能
迅速确认问题根本 示波器充分发挥数位血统
工业4.0四大技术之必要
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» 先进制程挑战加剧 英特格协助台湾产业迎接挑战
» 蔡司3D X-ray量测方案 加速先进半导体封装产品上市时程
» 实践投资亚太承诺 NI结盟蔚华科技打造半导体量测新纪元
» RF特性提升ATE测试难度 PXI架构提供更具弹性选择
» [下载是德白皮书] 第二波中奖名单公布
  相关产品
» R&S CMX500完成5G NR协定一致性测试验证
» 罗德史瓦兹扩展R&S SMA100B频率范围 现可支援67 GHz
» 罗德史瓦兹在MWC 2019展出强大的5G NR基地台测试解决方案
» 罗德史瓦兹展示支援IEEE 802.11 ax 2x2 MIMO技术的综合测试仪
» 联发科技与罗德史瓦兹合作推动5G毫米波量测技术

AD


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2019 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw