【关于车载测试的基础知识的认知详解】

目录

一、目前车企的趋势

1. 电动化：

2. 自动驾驶技术：

3. 车联网（Connected Cars）：

4. 智能化和数字化：

5. 安全性：

6. 轻量化：

7. 个性化和定制化：

8. 供应链和制造创新：

9. 法规和政策：

10. 竞争格局变化：

 二、汽车域控的介绍       

1. 动力域（Powertrain Domain）：

2. 底盘域（Chassis Domain）：

3. 车身域（Body Domain）：

4. 座舱域（Cockpit Domain）：

5. 自动驾驶域（ADAS Domain）：

三、车载测试的类型

1. 单元测试（Unit Testing）：

2. 集成测试（Integration Testing）：

3. 系统测试（System Testing）：

4. 硬件在环测试（Hardware-in-the-Loop, HIL）：

5. 软件在环测试（Software-in-the-Loop, SIL）：

6. 处理器在环测试（Processor-in-the-Loop, PIL）：

7. 整车测试（Vehicle Testing）：

8. 道路测试（On-Road Testing）：

9. 试验场测试（Test Track Testing）：

10. 环境测试（Environmental Testing）：

11. 振动测试（Vibration Testing）：

12. 碰撞测试（Crash Testing）：

13. EMC测试（Electromagnetic Compatibility Testing）：

14. 功能安全测试（Functional Safety Testing）：

15. 网络安全测试（Cybersecurity Testing）：

16. OTA测试（Over-The-Air Testing）：

17. 传感器和执行器测试：

18. 信息娱乐系统测试（Infotainment System Testing）：

19. 性能测试：

20. 耐久性测试：

21. 电子系统测试：

22. 车载以太网测试：

23. 网络安全测试：

24. 信号和电源测试：

25. 协议一致性测试：

四、车载测试所需要的测试工具

1. CANalyzer/CANoe：

2. VectorCAST：

3. Tessy：

4. HIL测试系统：

5. CANalyzer：

6. INCA：

7. ETAS ES581：

8. LabVIEW：

9. Simulink：

10. Pytest：

11. Selenium：

12. Appium：

13. Wireshark或 CANalyzer：

14. FOne AutoTest-X：

15. 自定义测试工具集：

16.周立功：

17.PCAN：

18.Vehicle Spy 3：

19.Mobaxterm：

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一、目前车企的趋势

        目前的汽车行业正在经历快速的变革，主要受到以下几个关键趋势的影响：

1. 电动化：

      随着全球对减少碳排放的关注，电动汽车（EV）的研发和普及正在加速。电池技术的进步，如能量密度的提高和成本的降低，正推动这一趋势。

2. 自动驾驶技术：

      自动驾驶技术正在逐步成熟，从辅助驾驶系统（如自适应巡航控制、车道保持辅助）向更高级别的自动驾驶发展，如L4和L5级别的完全自动驾驶。

3. 车联网（Connected Cars）：

     车辆通过内置的通信系统与外部设备、基础设施和其他车辆进行数据交换，提供交通效率、安全性和新的服务。

4. 智能化和数字化：

    汽车正在变成移动的智能设备，集成了先进的信息娱乐系统、智能助手、远程监控和控制功能。

5. 安全性：

     主动和被动安全技术不断进步，包括自动紧急制动、行人检测、车道偏离警告等。

6. 轻量化：

      为了提高燃油效率和性能，同时满足更严格的排放标准，汽车制造商正在使用轻量化材料，如高强度钢、铝合金和碳纤维。

7. 个性化和定制化：

      消费者对汽车的个性化和定制化需求日益增长，汽车制造商通过提供更多的选项和配置来满足这种需求。

8. 供应链和制造创新：

       汽车行业正在采用先进的制造技术，如3D打印和智能制造，以提高效率和灵活性。

9. 法规和政策：

      政府政策和法规，如排放标准和安全要求，对汽车设计和制造有着重要影响。

10. 竞争格局变化：

      传统汽车制造商、新兴电动汽车初创公司、科技公司等多方力量在汽车行业中竞争。

     汽车行业正处在一个转型时期，这些趋势不仅影响着产品开发，还影响着商业模式、制造过程和消费者行为。随着技术的不断进步和消费者需求的变化，汽车行业将继续经历重大的变革。
 

 二、汽车域控的介绍       

        汽车行业的五大域是现代汽车电子电气架构中的核心概念，每个域由一个域控制器进行统一控制，具体分类包括：

1. 动力域（Powertrain Domain）：

       动力域控制器负责调控车辆的动力总成，优化动力性能，并确保动力系统的安全性。功能包括发动机管理、变速箱控制、电池管理、动力分配调控、排放控制、速度限制以及节油节电管理等。"动力域控制器是一种智能化的动力总成管理单元，借助 CAN/FLEXRAY 实现变速器管理、引擎管理、电池监控、交流发电机调节。"

2. 底盘域（Chassis Domain）：

       底盘域控制器主要关注车辆的行驶行为及姿态的精确控制，功能包括制动系统调控、传动系统管理、行驶状态监控、转向系统优化、车速传感器管理、车身姿态监测、空气悬挂系统调控以及安全气囊系统管理等。底盘域与汽车行驶相关，包括传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统，随着智能化发展，线控底盘技术日益重要。"底盘域是与汽车行驶相关，由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统共同构成。"

3. 车身域（Body Domain）：

       车身域控制器负责控制各类车身功能，如车灯、车门锁、车窗、天窗、雨刮器、电动后备箱、智能钥匙、空调、天线以及网关通信等。车身域控制器从分散化的功能组合，逐渐过渡到集成所有车身电子的基础驱动、钥匙功能、车灯、车门、车窗等的大控制器。"车身域控制器能够集成传统 BCM、PEPS、纹波防夹等功能。"

4. 座舱域（Cockpit Domain）：

       座舱域控制器聚焦于车辆智能座舱内的电子信息系统功能，如中控系统、车载娱乐系统、抬头显示、座椅调控、仪表板显示、后视镜系统、驾驶行为监测以及导航系统等。智能座舱域包括 HUD、仪表盘和车载娱乐信息系统（IVI）三个最主要的组成部分，未来HUD将向AR HUD发展，并可能在L3和L4时代成为标配。"智能座舱域包括 HUD（Head-up-Display，抬头显示）、仪表盘（Cockpit）和车载娱乐信息 系统（In-Vehicle Infotainment，简称IVI）三个最主要的组成部分。"

5. 自动驾驶域（ADAS Domain）：

        自动驾驶域控制器负责实现和调控汽车的自动驾驶功能，需具备图像信息接收、处理与判断能力，数据处理与计算能力，导航与路线规划能力，以及实时情况快速判断与决策能力。涉及感知、决策、控制三个层面的算法，对域控制器的软硬件要求极高。"自动驾驶域控制器则负责实现和控制汽车的自动驾驶功能，其需要具备对于图像信息的接收能力、对于图像信息的处理和判断能力、对于数据的处理和计算能力、导航与路线规划能力、对于实时情况的快速判断和决策能力。"

     域控制器在技术要求上会存在差异性，自动驾驶和座舱域控制器对芯片性能和操作系统级算法要求较高；而动力域、底盘域和自动驾驶域因为涉及安全的部件较多，所以功能安全等级要求高。

三、车载测试的类型

车载测试覆盖了汽车从研发到生产各个阶段的验证工作，主要类型包括：

1. 单元测试（Unit Testing）：

     针对汽车中单个组件或模块的功能进行测试。

2. 集成测试（Integration Testing）：

    在单元测试之后，测试不同模块或系统之间的接口和交互。

3. 系统测试（System Testing）：

    针对完整的系统进行测试，确保所有组件协同工作满足设计要求。

4. 硬件在环测试（Hardware-in-the-Loop, HIL）：

    模拟真实环境来测试硬件组件（如传感器、执行器）在模拟软件控制下的性能。

5. 软件在环测试（Software-in-the-Loop, SIL）：

    在开发早期阶段对软件进行测试，通常在计算机上模拟软件运行。

6. 处理器在环测试（Processor-in-the-Loop, PIL）：

    测试实际的处理器硬件上运行的软件，以验证软件与硬件的兼容性。

7. 整车测试（Vehicle Testing）：

    在实际或模拟的道路条件下对整车进行测试，评估车辆的性能和安全性。

8. 道路测试（On-Road Testing）：

    在公共道路上进行测试，以评估车辆在真实交通环境中的表现。

9. 试验场测试（Test Track Testing）：

     在专门的试验场地进行测试，可以控制测试条件，进行各种极端情况的测试。

10. 环境测试（Environmental Testing）：

      模拟不同的环境条件（如温度、湿度、盐雾等）来测试车辆的耐久性和可靠性。

11. 振动测试（Vibration Testing）：

      模拟车辆在行驶过程中可能遇到的振动，以评估车辆结构的稳定性。

12. 碰撞测试（Crash Testing）：

     评估车辆在发生碰撞时的安全性能，包括乘客保护和车辆结构的完整性。

13. EMC测试（Electromagnetic Compatibility Testing）：

      测试车辆的电磁兼容性，确保不会对其他设备产生干扰，同时也不受外界电磁干扰。

14. 功能安全测试（Functional Safety Testing）：

      根据ISO 26262等标准，测试车辆系统的安全功能，确保在故障情况下能够安全地响应。

15. 网络安全测试（Cybersecurity Testing）：

      评估车辆系统的网络安全防护能力，防止黑客攻击和数据泄露。

16. OTA测试（Over-The-Air Testing）：

      测试车辆通过无线网络进行软件更新的能力，确保更新过程的安全性和可靠性。

17. 传感器和执行器测试：

       测试车辆中的传感器和执行器的性能，如摄像头、雷达、制动系统等。

18. 信息娱乐系统测试（Infotainment System Testing）：

       测试车辆的信息娱乐系统，包括导航、音响、用户界面和连接性等。

19. 性能测试：

     性能测试评估汽车系统在不同工作条件下的性能表现，如加速性能、制动性能、燃油效率等。性能测试需要设定测试场景、收集数据以及分析结果 。

20. 耐久性测试：

      耐久性测试模拟车辆在长期使用中可能遇到的磨损和故障情况，例如通过长时间高速行驶或在恶劣道路条件下的测试来评估车辆的耐用性 。

21. 电子系统测试：

      现代汽车集成了大量电子系统，电子系统测试确保这些系统如娱乐系统、导航系统、自动驾驶功能等在各种情况下的可靠性和稳定性 。

22. 车载以太网测试：

     车载以太网测试成为重要组成部分。测试内容包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层的测试。需要验证操作、排除故障、标准一致性测试和使用信号分离进行汽车以太网测试 。

23. 网络安全测试：

     网络安全测试关注汽车系统的网络安全防护能力，包括防止黑客攻击和数据泄露。测试方法可能包括渗透测试和漏洞扫描等 。

24. 信号和电源测试：

      信号和电源测试关注车载网络的信号完整性和电源管理，确保系统在不同电源条件下的稳定性和信号质量 。

25. 协议一致性测试：

       协议一致性测试用于验证汽车网络通信是否符合行业标准和规范，如CAN、LIN、MOST等通信协议的一致性测试 。

        每种测试方案和方法都有其特定的目标和应用场景，汽车制造商和供应商需要根据产品的具体需求和测试目的选择合适的测试策略。随着汽车技术的不断进步，新的测试方案和方法也在不断地被开发和引入。

四、车载测试所需要的测试工具

        车载测试所涉及的测试工具种类繁多，用于不同类型的测试阶段和目的。以下是一些常见的车载测试工具：

1. CANalyzer/CANoe：

        用于汽车网络的模拟、分析和测试，支持CAN、LIN、MOST等协议。

2. VectorCAST：

        提供单元测试和集成测试解决方案，支持多种编程语言和平台。

3. Tessy：

        主要用于嵌入式软件的测试，支持C/C++语言。

4. HIL测试系统：

        如dSPACE或NI的HIL系统，用于硬件在环测试，模拟ECU的运行环境。

5. CANalyzer：

        用于CAN网络的分析和模拟。

6. INCA：

       用于发动机管理和汽车系统的测量和标定。

7. ETAS ES581：

        用于汽车电子系统的测试和标定。

8. LabVIEW：

        图形化编程软件，常用于自动化测试系统的开发。

9. Simulink：

        MATLAB的仿真平台，用于模型设计和仿真测试。

10. Pytest：

        Python的测试框架，用于自动化测试脚本的编写。

11. Selenium：

        用于Web应用的自动化测试。

12. Appium：

        移动应用的自动化测试工具。

13. Wireshark或 CANalyzer：

        网络协议分析工具，串口/网络协议分析工具，用于捕获和分析网络流量。

14. FOne AutoTest-X：

        车载HMI自动化测试工具，支持信号模拟、录制执行测试用例等。

15. 自定义测试工具集：

        集成了串口连接工具、协议解析模块、编解码模块等。

16.周立功：

        ZCANPRO，这是周立功CAN卡的配套软件，用于CAN总线的测试、监控、诊断和开发。该软件支持CAN总线数据的捕获、触发、滤波、解码和分析等功能

17.PCAN：

        PCAN工具适用于多种应用场景，包括汽车主机厂、零部件厂商、工业自动化等，用于CAN总线监控、测试与分析、仿真和ECU刷写等

18.Vehicle Spy 3：

        开发的一款集成了多种功能的汽车网络测试分析软件。它被设计为一个工具，用于执行诊断、节点/ECU仿真、数据采集、自动化测试、内存编辑/校准以及车辆网络总线监控等任务。Vehicle Spy 3专注于易用性和用户生产力，旨在帮助用户快速访问信息

19.Mobaxterm：

        支持使用批处理脚本和Lua脚本自动化任务。

     这些工具可以单独使用，也可以组合使用，以满足车载测试的不同需求。随着汽车技术的发展，新的测试工具和方法也在不断涌现。