基(jī)本汽車的電(diàn)磁兼容性在所有測試係統中都有很好的專(zhuān)業規定,相應測試的(de)完成標準也比較健全,可(kě)以更好(hǎo)的進行中國法律體係標準(zhǔn)的實驗。隨著整個汽車行業的智能化.網聯化.隨(suí)著電氣化的發展,汽車的特(tè)性逐漸從一(yī)個人轉變為(wéi)一個巨大(dà)的智能(néng)交通網絡上的節點(diǎn)。
“三化"汽車最大(dà)的變化是讓汽車及(jí)其(qí)周圍環境,包括道路交通設施.別的(de)車(chē)子.環境中包含的各種節點越來越緊密地融合(hé)在一起。汽車中的各種新功能都注重與環境的互動,這給新能源汽車係統的電磁兼容(róng)性測試驗證增加(jiā)了新的挑戰。
根據基本分類,汽車的電磁兼(jiān)容性能通常分為發送特(tè)性和(hé)抗(kàng)幹擾特性(xìng)。發(fā)送特性關注車輛以外(wài)的其他電氣設備的保護,我國主要由法律法規(guī)規定(GB14023.GB/T18387和GB34660);抗幹擾特性(xìng)關注(zhù)汽車本身對外界(jiè)影響的(de)承受能力水平。既有法律法規規定(GB34660),更要注意汽車在抗擾測試中的安.全性(xìng)和(hé)體驗表現。
01智能網絡車輛電磁輻射發送檢測
麵臨的(de)難題
智(zhì)能聯網車輛引入了更多的智(zhì)能安.全子係統和聯網通信子係統。這種新係統與傳統汽車子係統最大的(de)區別在(zài)於,它們不僅通過內部傳感器收集汽車內部的運行信息,還通過蜂窩(wō)移(yí)動通信天線等新的外部傳感器收集汽車內部的運行信息(xī).V2X通信天線.車載毫(háo)米波雷達.視(shì)頻圖像采集係統等,積極(jí)收集汽車周圍,甚至超出視野範圍的(de)路況信息和其他汽車工作(zuò)狀態信息。
其中一些傳(chuán)感器是通(tōng)過無(wú)線(xiàn)通信獲得信息的。它們在工作(zuò)時輻射電磁波,需要一個可以與它們通信的外圍設備來維持正常的通信工作條件。根據電磁兼容試驗的基本思路,規定車輛(liàng)在進(jìn)行輻射傳輸(shū)檢測時,可以覆蓋較(jiào)大傳輸狀態的工作條件。這就要求所有(yǒu)係統和功能都處於運行狀態,包(bāo)括車載無線(xiàn)通信係統。然而,將(jiāng)符合中國無線電管理標準的(de)無線發射設備輻射出有用的信號,並要求其(qí)小於整車輻射發射限(xiàn)值。這種行為(wéi)可能導致無線電管理(lǐ)和電磁兼容(róng)管(guǎn)理的結果之間的矛盾,導致政策理解或實施中的問題。
因此,國家(jiā)無線電幹擾標準化技術聯合會D分會討(tǎo)論了對有意發送引起的工作頻(pín)段輻射(shè)發送的過(guò)量豁免,並將豁免方法寫入GB14023標準的(de)補充規則。在實驗環節中,如何區分車輛的發送和用來激發車輛設備工作(zuò)外圍設備的發送.如何區分設備工作頻備(bèi)工作頻帶的信號和非工作頻帶的諧波或雜散發送是區分(fèn)待測車(chē)輛輻射發送是否符合要求的關鍵(jiàn)問(wèn)題。
傳統汽車上常用無線設備的上限頻率不得超過6GHz,引進5GV2X在通信和毫米波雷達之後,車載無線設備的上限輸出功率飆升至81GHz。對(duì)於這種高頻車輛輻射傳輸(shū),國際和國內(nèi)沒有明確的限製,車(chē)輛(liàng)電磁兼容實驗室(shì)的設計和施工往(wǎng)往沒有這(zhè)麽高的頻率。
6GHz上述頻段的整車外部輻射傳(chuán)輸需要受到公眾認可的測試標準和限值規範的限(xiàn)製,mm波頻段的檢測也應對實驗(yàn)室和檢測(cè)設備提出新的要求。從(cóng)測試設備的角度來看,在(zài)智能網絡的綜合輻射傳輸測試中,還必須確保測試設備不(bú)會影響測試環境的電磁底部噪聲,否則將難以保證輻射傳輸測試(shì)結果的準確性。
02智能聯(lián)網車輛電磁抗擾檢測麵臨的問題
首先,測(cè)試重心的變化
傳統電磁抗幹擾(rǎo)試驗的檢測重心更多的是整車和零部件的(de)抗幹擾(rǎo)水平,即在特(tè)定的電磁環境下(xià),要測試的汽車和要測試的零部件是否會產生功能障(zhàng)礙,這是從功能完成的角度考慮整車或零部件的性能模式。然而,在智能(néng)聯網(wǎng)汽車中,由於汽(qì)車在一定程度上贏得了自身的控製權,具有控製權的係統能否按照(zhào)其預測功(gōng)能得到(dào)適當的實施(shī),是智能聯網汽車需要關注的難題,而這個問題正是功能安.全所關注(zhù)的問題(tí)。因此,智(zhì)能聯網車輛的電磁抗(kàng)幹擾檢測(cè)重心必須從簡單(dān)的作用轉變為安.全的調查。
其次,根據需(xū)求認證產生的測試
例如(rú)ISO26262《道路車輛功能安.全》等多項車輛安.全(quán)規範已經針(zhēn)對安.全需求進行了不斷的積累(lèi)和升級。整(zhěng)車等級安.全完成過程實際上是整車不同安.全需求的設計和實現過程,這實際上是一種削弱控(kòng)製的(de)方法。在安.全設計環節,將是嚴(yán)格(gé)的.不能按照總體方(fāng)法處理安.全問題,每件都代表一個特定的安.全要求,從而分(fèn)解安.全(quán)問題;在後續的測試和驗證(zhèng)過程中,通過驗(yàn)證安.全要求.是否已經完成,選擇累積形式,逐步(bù)接近詳細的安.全問題,可(kě)以使整個評估過程更容易實現,並完(wán)成(chéng)類(lèi)似的優化解決方案替代。然(rán)而(ér),這種基(jī)於(yú)安.全要求的測試標準受到要求普及率的極大危害。在低普及(jí)率(lǜ)下(xià),安.全需求積累水平不足,無法充分明確汽車的安.全係數。因此,如何盡(jìn)可能多地找(zhǎo)到它?.對智能網聯車子電磁抗擾檢測所麵臨的另一個考(kǎo)驗是(shì)明(míng)確和檢測安.全要求。
第三個是檢測量的(de)測試(shì)
顯然,測試的安.全要求越高,結果就越(yuè)接近最終的完整性安.全認證(zhèng)結果。然而,大量的安.全需求會提高測(cè)試量的可燃性(xìng)ISO26262道路車輛作(zuò)用安.全的定義,造成(chéng).人身和經濟損(sǔn)失的危害是內部傷(shāng)害(hài)與外部操作場景的結合。由(yóu)於同一內部傷害與不同的外部操作場景的結(jié)合,傷害事件的安(ān).全風險和損(sǔn)害結論可能會有很(hěn)大的不同。因(yīn)此,為了保證檢測的有效性和高普(pǔ)及率,有必要了解所(suǒ)有可能的車輛狀態和每個操作場景的匹配。
但問題也隨之而來,一方麵,ISO26262動作(zuò)檢測標(biāo)準關注(zhù)係統異常行為的危害,包括預測行為的停止和非預測行(háng)為的(de)產生,然後研究(jiū)上述故障行為的來源,包括任何硬(yìng)件無效和係統無效。也就是說,從功能安.全的(de)角度來看,有很多原因應該考慮內部傷害;另一方麵,必須綜合考慮可能的路(lù)麵特性(路麵幾(jǐ)何結構).拓撲結構.地麵特性等).環境(jìng)特性(溫度).溫(wēn)度.不同濕度的時間段等。.交通特征(zhēng)(其他交通參與者的數量).工作狀態.與本車(chē)相比的位置信息等)。由內部和外部兩個複雜選項組成的檢測(cè)場景數量巨大。此外,電磁抗幹擾檢測規定的不同頻段.強度.極化方法.由於調製方(fāng)式的幹擾信號,最終形(xíng)成的智能聯網車輛電磁抗幹擾檢測場景數量驚人,在合理的時間和(hé)成本下(xià)無法完成完(wán)整的場景(jǐng).全工況電磁抗擾檢測。也(yě)就是說,現實中很(hěn)難實(shí)現智能聯網車輛電磁(cí)抗擾的差舉檢測,必(bì)須找到更高效的檢測理念和測(cè)試標準(zhǔn)。
最後,對(duì)整體安.全隱患的(de)測(cè)試(shì)。整車功(gōng)能的安.全完成並(bìng)不意味著整車級別的安.全完成(chéng)。除了功能安.全和功能(néng)安.全外(wài),整車級別的安.全還包括兩個方麵:預期功(gōng)能安(ān).全(quán)和網絡安.全。從最基本的功能完成(即隻關注目(mù)標功能是否能夠正常完(wán)成,而較(jiào)少關注或基本不關注外部操作場景(jǐng)的小範圍變化),功能安(ān).全在功能完成的前提下增加風(fēng)險判斷,旨在明確預測功能是否(fǒu)能夠準確完成,注重實現的準(zhǔn)確性和質量;在預期功能安.全的情(qíng)況下,在確保預(yù)測功能已經適當完成的情況下(xià),將預測功能與實際(jì)需要進行比較,並觀察預測功能是否能夠滿足特定場(chǎng)景使用的要求;當網絡安.全具有完整性的預測功能時,討論外部有意入侵行為是否會對預測(cè)功能的完整性產生(shēng)影(yǐng)響。這些方麵緊密相(xiàng)連,相互補充。
因此,在實(shí)施智能網絡車輛電磁抗擾(rǎo)檢測時,傳統電磁(cí)抗擾檢測所關注的功能完(wán)成問題(tí)在安(ān).全(quán)層麵上是不夠的。安.全問題的(de)妥善處理必須從四(sì)個角度設計和實施。總的來說,上述挑戰實(shí)際上是測試用例設計中麵臨的難(nán)題。也就是說,對於確保智能網絡汽車安.全的電磁抗擾試(shì)驗來(lái)說,窮舉檢測是不現實的,所以如果你想開發(fā)一套行業可接受(shòu)的電磁抗擾試驗標準,你需要凝(níng)聚功能試驗。智能網絡汽車,或無人駕駛汽車的(de)安.全尤為重要,如何(hé)在(zài)凝聚功能測試的同時,確保其電磁安.全能夠達到或超過當(dāng)前汽車的水平,這要求(qiú)設計師(shī)對智能網絡汽(qì)車的新功能、特點,以及與其他軟件(如動力、底盤、轉換)的關係有更深入的了解,可以從各種故障行為、外部場景和危害的角(jiǎo)度,整理出智能網絡汽車必須(xū)驗(yàn)證的功能測試集,並在各種功能測試下必須關心車輛參數水平(píng),這需要相關技術人(rén)員在探索中逐步完善。
智能聯網汽車之所以被稱為智能聯網(wǎng),是因為它配備了各種可以識別(bié)周圍環境的傳感器和(hé)可以與非視距(jù)外部設備通信的無線通信設備,使汽(qì)車具有適當識別周圍視(shì)角和(hé)非視距內(nèi)環境並做出相應反(fǎn)應的水平。傳統汽車在進行電磁兼(jiān)容(róng)測試時,一般隻規定實(shí)驗環境的(de)電磁環境幹淨,汽車(chē)在實驗環境中可以達到一定的速度;智能(néng)聯網汽車需要在實驗環境中模擬路麵環境,與車輛正常互動,方便欺(qī)騙車載傳感器和無線通(tōng)信設備,誤(wù)認為車輛確實在道路上運行,相應的智(zhì)能,聯網功能可以正(zhèng)常激勵(lì)。這些要求對測試條件進行了巨大的測試。
首先,這需要一係列的輔助(zhù)設備(bèi)。例如,激話自(zì)動巡(xún)航係統(ACC)自動緊急製動係統(AEB)在進行電磁(cí)兼容功能測試時,需要使用雷達目標模(mó)擬器或角反射器...其次,在實驗環(huán)境中,沒有障礙物和目標特征接近道路(lù)環境,可能導致車載智能網絡功能異常打開或不能正常打開附加元素,如反射特性和車載雷達係統目標,或特別是灰色和特別明亮會影響車載攝像頭的工作照明等。
這需要在(zài)實驗前對(duì)實驗環境進行合(hé)理的調整和校準。除了使用大量類型的(de)機器來(lái)完(wán)成其測試環境的特殊要求外,智能聯網汽車的電磁抗擾測試還為測試設備提供了更(gèng)高的技術標準:在智能聯網係統的輻射抗擾測試中,必(bì)須確保測試設備不會受到增加的電磁騷擾的(de)影響,否則無法判斷測(cè)試結果中的功能或功能是由於測試設備或汽車本身的抗擾特性不足造(zào)成的;在極()端情況下,由於輻射抗擾(rǎo)測試的高(gāo)場強度,測(cè)試設備也(yě)會被破壞。這也使得許多智(zhì)能聯網汽車路試(shì)、台(tái)架測試和模擬測試常用設備不能用於電(diàn)磁(cí)兼容(róng)測試,emc測試設備應進行(háng)特殊的設計處理。
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