汽車為什么需要測(cè)試和監(jiān)控？

TechSugar 編者前言：

特斯拉又雙叒降價(jià)了，卻是在日本和美國；如特斯拉大中華區(qū)總裁朱曉彤所說：在中國，“隨著技術(shù)的發(fā)展，特斯拉的價(jià)格還會(huì)越來越低。”不過，特斯拉質(zhì)量問題頻發(fā)，也是不爭(zhēng)的事實(shí)。如新華網(wǎng)所云：“車輛安全始終是第一位的，產(chǎn)品質(zhì)量終究是前提?！?/p>

造車新勢(shì)力所缺少的或許正是百多年來經(jīng)過歷史檢驗(yàn)的漫長的系統(tǒng)工程——測(cè)試和驗(yàn)證。今天的汽車電氣／電子系統(tǒng)越來越多，而元件小型化導(dǎo)致對(duì)電應(yīng)力的敏感性不斷增加，防止器件中斷和潛在或?yàn)?zāi)難性的故障已成為汽車應(yīng)用的一大挑戰(zhàn)。因此，除了傳統(tǒng)的測(cè)試，一些新的測(cè)試方法也應(yīng)運(yùn)而生。

我們期望，主機(jī)廠有動(dòng)力和能力制造一輛安全的汽車，以致其聲譽(yù)不會(huì)受損，召回也就沒有必要了。

文｜BRYON MOYER

來源｜Semiengineering

編譯｜立厷

隨著汽車電氣化進(jìn)程，在制造過程的最后階段對(duì)新車進(jìn)行徹底的測(cè)試已經(jīng)不夠。安全標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在要求在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，如果測(cè)試失敗，應(yīng)制定應(yīng)急計(jì)劃。事實(shí)上，汽車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈對(duì)專門針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)（in－system）監(jiān)控的設(shè)計(jì)功能有明確要求。而所謂監(jiān)控包括結(jié)構(gòu)測(cè)試和性能監(jiān)控兩部分。

安全機(jī)制必須包括汽車運(yùn)行期間執(zhí)行測(cè)試的計(jì)劃。雖然啟動(dòng)和關(guān)閉是觸發(fā)測(cè)試的重要事件，但有些必須在車輛運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。在任何標(biāo)準(zhǔn)中都沒有明確規(guī)定執(zhí)行什么，但這樣的計(jì)劃必須是安全機(jī)制的一部分，也是認(rèn)證過程的一部分。

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為什么需要測(cè)試和監(jiān)控？

每次有車輛上路，都有發(fā)生危險(xiǎn)的可能。ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了如何確保安全的一般要求，與大多數(shù)電子系統(tǒng)不同的是，它包括對(duì)車輛壽命進(jìn)行定期芯片測(cè)試。西門子EDA汽車IC測(cè)試解決方案經(jīng)理Lee Harrison說：“縱觀整個(gè)領(lǐng)域，我們已經(jīng)進(jìn)行了多年的結(jié)構(gòu)測(cè)試。最近，我們開始在系統(tǒng)內(nèi)這樣做?！?/p>

對(duì)于車輛中的某些系統(tǒng)，這一點(diǎn)至關(guān)重要。Advantest汽車業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Fabio Pizza說：“ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)要求在汽車的整個(gè)生命周期內(nèi)，通過自檢定期檢查批量生產(chǎn)的車輛中電氣和／或電子系統(tǒng)的功能安全性?！?/p>

進(jìn)行這種測(cè)試的三個(gè)主要理由是：

測(cè)試遺漏是一個(gè)事實(shí)?！霸?0年代、80年代和90年代，如果你的良率是98％，就會(huì)有百萬分之一的器件是不可接受的，”KLA戰(zhàn)略合作高級(jí)主管Jay Rathert說。

需要定期確保自上次運(yùn)行測(cè)試以來，車輛沒有任何變化。

即使沒有任何破壞性事件，老化也會(huì)影響車內(nèi)的電子設(shè)備。因此，測(cè)試機(jī)制需要關(guān)注性能，以發(fā)現(xiàn)任何芯片老化，并確保持續(xù)安全運(yùn)行。

一個(gè)器件最低水平的具體性能或老化程度取決于器件之間可能發(fā)生的變化。不同的器件會(huì)有不同的操作，測(cè)試和可靠性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可能會(huì)，也可能不會(huì)準(zhǔn)確地反映特定的器件。

個(gè)人擁有汽車的時(shí)代——長時(shí)間停放、上下班用、臨時(shí)外出——行將結(jié)束。Rathert說：“我們正朝著24／7汽車的方向發(fā)展，汽車將被用于共享，這將徹底改變汽車的磨損模式。”

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應(yīng)該運(yùn)行什么類型測(cè)試？

ISO 26262沒有規(guī)定必須運(yùn)行的特定測(cè)試。相反，它更籠統(tǒng)地談到“安全機(jī)制”，由開發(fā)團(tuán)隊(duì)、Tier 1和主機(jī)廠來商定。這使他們能夠靈活地使用其認(rèn)為最有效的工具，并在出現(xiàn)新想法時(shí)融入其中。Synopsys數(shù)字設(shè)計(jì)部門產(chǎn)品營銷總監(jiān)、功能安全從業(yè)者Robert Ruiz說：“有邏輯測(cè)試和內(nèi)存測(cè)試，但也可能是其他類型的標(biāo)準(zhǔn)邏輯、看門狗、傳感器或監(jiān)視器?！?/p>

運(yùn)行期間安全檢查的兩個(gè)主要機(jī)制是測(cè)試和監(jiān)控。測(cè)試與制造流程中的測(cè)試基本相同，可能有一些修改或添加。其目的是尋找結(jié)構(gòu)性問題。另一方面，監(jiān)控關(guān)注的是性能，旨在尋找安全可能在不久的將來受到威脅的任何異常或其他跡象。

測(cè)試和監(jiān)控都可以將結(jié)果傳送到云。但通常情況下，測(cè)試失敗會(huì)導(dǎo)致在沒有云幫助時(shí)在車內(nèi)立即采取行動(dòng)。與此同時(shí)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可能會(huì)被傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行分析和跟蹤。雖然該車將有許多其他專用傳感器組件向云端發(fā)送數(shù)據(jù)，但這些組件正在監(jiān)視特定的更高級(jí)別的汽車參數(shù)。相比之下，片內(nèi)監(jiān)視器可監(jiān)視電路。兩者都很重要，但處理和管理方式可能不同。

proteanTecs汽車總經(jīng)理Gal Carmel說：“監(jiān)控允許車輛和云之間的計(jì)算協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)云上的實(shí)時(shí)決策和數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)評(píng)估邊緣電子設(shè)備的完整性，并相應(yīng)地將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?，以便進(jìn)行預(yù)測(cè)性和規(guī)范性診斷。這不僅可以延長系統(tǒng)的使用壽命，還允許快速進(jìn)行根本原因分析和OTA調(diào)試?！?/p>

系統(tǒng)反應(yīng)和云分析監(jiān)控架構(gòu)

不是所有的監(jiān)視器都一樣?！拔覀冇袃煞N顯示器，”Harrison解釋說。“我們有被動(dòng)監(jiān)視器，只是用來收集數(shù)據(jù)。還有反應(yīng)監(jiān)視器，如果我們真的發(fā)現(xiàn)了一些意想不到的事情，那么像巴士哨兵這樣的東西可以完全關(guān)閉車輛?！?/p> 3   第1頁/共3頁   首頁   下一頁   上一頁   尾頁