座舱、智驾域控测试解决方案

座舱、智驾域控测试解决方案

在智能化、网联化变革趋势下，汽车电子电气架构逐渐由分布式向集中式升级，全球智能汽车加快研发中央集成区域控制器，通过集中算力，整合更多功能，来打造汽车的“超级大脑”，以实现整车的迭代升级。目前的 One BOX 方案已经集成了座舱、智驾、娱乐等功能；刚发布的融合网关域控系统也集成了智能网关、动力控制、能量管理、热管理、车身控制、OTA、智能诊断等多个功能。域控制器整合功能的丰富也意味着其测试系统变得极其复杂，金蚂蚁国创通过研发域控自动化测试平台，提供对 2/3/4/5G 通信、WIFI 通信、蓝牙通信、GNSS 导航、USB 通信、语音交互、摄像头上传信号解析、视频数据上传、车载以太网 1000Base-T1 和100Base-T1 通信、传统的 IO 控制、CAN FD 通信、LIN 总线控制等多功能的域控测试方案，助力新能源汽车智能化的进一步发展。

1. 背景

依照汽车域控制器功能不同，其可分为座舱域、智驾域、动力域、底盘域、车身域5个板块，其中座舱域主要负责汽车内部的功能与设备，集成驾驶员信息显示、车内环境控制、车内娱乐系统、座椅调节等功能；智驾域主要对环境的感知与识别，通过外接摄像头、毫米波雷达、激光雷达等设备，集成导航定位、路径规划、自动跟车、交通信号灯识别等功能。座舱域与智驾域属于性能域控制器，是汽车智能化的关键领域，现在正向域控融合迈进，以实现舱驾一体。在此趋势下，金蚂蚁国创研发可用于功能测试、硬件在环（HIL）测试、电磁兼容（EMC）测试、可靠性测试、生产功能性（FCT）测试和整车下线（EOL）测试的域控自动化测试平台，实现自动化的、高效的域控测试，满足汽车市场对提高产品品质，缩短研发周期的需求。

从汽车研发的 ADVP 的角度，需要对域控制器研发阶段的软件进行模型在环（MIL）测试，全功能域控HIL功能测试，生命周期内的硬件可靠性（HRT）测试，域控制器的 EMC 和电性能测试，生产阶段的电路板FCT功能测试，生产过程的耐久性测试和下线的 EOL 测试。金蚂蚁国创在全 ADVP 流程都有域控制器测试的整体解决方案。

下面就部分应用进行简单的介绍：

2. 域控自动化测试平台组成

域控自动化测试平台通过集成程控电源，CAN 模块，LIN 模块，100Base-T1 转换器，1000Base-T1 转换器，2/3/4/5G 综合测试仪，电声分析系统，GNSS 信号模拟器，A2B 模拟器，WIFI 模拟器，Bluetooth 模拟器，通用信号数据采集系统，定制视频板卡（支持 GMSL 和 FPD-LINK 协议），高性能示波器，万用表等设备组成测试系统，完成域控制器的功能测试、域控制器的老化测试和性能测试，以及域控制器的生产测试。

3. 域控自动化测试平台的测试原理

3.1域控制器测试的原理拓扑示意图

域控制器测试原理拓扑示意图

3.2 部分测试原理和方案

3.2.1 CAN 测试方案

DUT 上的各模块具有多通道 CAN FD 模块，采用回环方式进行测试，即系统发送 CAN 将数据发给 DUT_CAN1，DUT将DUT_CAN1 接收的数据通过 DUT_CAN2 发送给 DUT_CAN3，将 DUT_CAN3 接收的数据通过 DUT_CAN4 发送给 DUT_CAN5，以此类推，直至最终通过 DUT_CAN8 将数据发生给系统。系统对比前后发送和接收的数据，验证测试是否通过。也可以通过 NI CAN 卡单通道和 DUT PIN to PIN 对接实现总线通信。

3.2.2 LIN 通信测试方案

一般域控具备多通道的 LIN 总线，系统采用一个 DUT 配置一块 LIN，同时采集 DUT 上的多路 LIN 的反馈信号，判定 LIN 模块工作是否正常。

也可以通过 NI LIN 卡单通道和 DUT PIN to PIN 对接实现总线通信。

3.2.3 千兆以太网

DUT 上具有多路的 1000Base-t1 通信接口，板卡上的千兆以太网用于两个板块之间的相互通信，并且对外无输出接口，测试时，通过 C 和 D 模块直接进行收发测试，监控通信丢包率和传输数据，之后 DUT 将数据反馈给上位机，上位机根据反馈数据判定该功能是否合格。

也可以通过 NI 1000Base-t1 板卡和 DUT PIN to PIN 对接实现总线通信。

3.2.4 百兆以太网

DUT 具有多路百兆以太网，采用网络回环的方式测试，验证其丢包率是否在合格范围内。

系统采用集成多通道 NI 100Base-T1 板卡的方式实现对多路、多个 DUT 的百兆以太网并行的灌包测试。

3.2.5 5G和 4G信号通信测试

DUT 上具有 1 路 5G 信号和 1 路 4G 信号，测试采用信令或非信令模式，可以选配：R&S 的 CMW500 综测仪，是德科技 UXM 系列综测仪，安立 MT8821 等综测仪完成 2/3/4/5G 信号测试。通过射频线与 DUT 的 5G 和 4G 天线接口直连，测试 DUT 的吞吐量、误码率、信号灵敏度、S参数、射频参数等。

3.2.6 WIFI 7 和 WIFI 5 信号通信测试

DUT 具有多路 WiFi 7 和 WiFi 5，测试时，将 WiFi 7 和 WiFi 5 的天线接口和对应的路由器通过射频线直接连接，通过上位机进行灌包，监控传输速率和丢包率，验证 WiFi 通信功能是否合格。

系统采用集成多网卡 +路由器的方式实现对多路、多个 DUT 的百兆以太网并行的灌包测试。

3.2.7 蓝牙 BT5.2 通信测试

DUT 上具有两路蓝牙，低成本测试时，系统为每个 DUT 配置一个蓝牙音响，并将蓝牙音响上喇叭的驱动引出，系统通过通用信号采集系统的 AI 功能监控其上的波形，验证 DUT 的蓝牙功能是否正常。

高性能测试时使用综测仪测试蓝牙的性能。

3.2.8 BLE 信号测试

DUT 上具有一路 BLE，系统集成甲方提供的配侧件，通过 DUT 自校验之后将校验结果反馈给系统，验证该功能是否合格。

3.2.9 GNSS 信号测试

DUT 上具有两路 GNSS，通过射频线与系统上的 GNSS 信号模拟器直连。GNSS 信号模拟器周期的输出固定的经纬度等信息，DUT 将采集到的经纬度信息、CN0 值（信噪比）、搜星数量反馈给系统，系统对比提供的 GNSS 信号，判定该功能是否正常，并实时记录 GNSS 连接状态。

3.2.10 低配 MIC、SPK 和高配 MIC、SPK

系统通过一套 A2B 模拟器分别向MIC发送指定的音频模拟信号（1kHz，差分），同时提供系统的通用信号，系统 AI 功能采集对应的 SPK 输出端电压和频率，以此来判定该功能工作是否正常。

3.2.11 ECall MIC 和 ECall SPK 测试

DUT 具有 1 套 ECall MIC 和 ECall SPK，系统通过通用信号数据采集系统的 AO 功能提供指定的音频模拟信号（1KHz，差分），并且提供通用信号，采集系统 AI 功能，采集 ECall 输出的电压和频率，以此来判定该功能工作是否正常。

3.2.12 视频输出信号测试

DUT  具有多路视频信号输出（IVI、P-HUD-L、P-HUD-H、P-HUD-M 和后排 console），系统集成对应通道数量的视频采集卡（根据甲方的芯片信号、帧率、像素等信息定制）。可以支持美信 GMSL 信号和 TI FPD-LINK 协议。

3.2.13 视频输入信号测试

DUT 具有多路视频输入信号（投屏输入，和环视摄像头，DMS，FWRC，FLRC，RLRC，LSCF，LSCR，RSCR，RSCF），系统集成其对应匹配的摄像头，并将其固定在钟表前（可以正常拍摄到钟表信息），DUT 采集钟表画面，进行自检，并将自检的信息反馈给系统，系统据此信息判定其功能是否正常。

高配方案采用 NI FPD-LIK 或者 GMSL 板卡产生模拟信号。

3.2.14  USS 超声波雷达接口测试

DUT 上具有多路超声波雷达接口，系统集成对应匹配的超声波雷传感器模拟器，DUT 进行自检，将自检结果反馈给系统，以此数据来判定该功能是否正常。

3.2.15 USB 测试

DUT 上具有两个 USB 转接口，系统配置对应数量的 U 盘。

USB1 接口上连接的 U 盘储存 1KHz 的音频文件，DUT 自行读取，并且在蓝牙音响输出，系统采集音响输出的电压和频率信息，判定 USB1 接口工作是否正常。

USB2 接口上连接的 U 盘储存甲方提供的固定文件，DUT 自行读写，并将自检结果反馈给系统，系统以此数据，判定 USB2 接口工作是否正常。

高性能测试时，使用高端示波器识别 USB2.0，USB3.0 等信号，配置对应的协议对 USB 信号进行测试。

3.2.16 其他信号接口测试

DUT 上具有一部分现在汽车常用的通用接口。其分为两类：

PWM/ 开关信号输入，系统通过通用信号数据采集系统向对应接口提供开关或 PWM 信号，DUT 采集信号后反馈给系统，系统对比提供的信号和反馈的报文信息，以此判定对应功能是否正常。

开关信号输出，提供通过用信号数据采集系统采集的对应接口的电压信号/高低电平，系统对比电压信号/高低电平与预设值是否在正常范围内，以此判定对应功能是否正常。

4. 总结

智驾域控制器的发展依赖于强大的 AI 算力支持，目前领先的车载 AI 芯片厂商有英伟达、华为、Mobileye、高通、地平线、黑芝麻智能科技等，各企业通过自研或厂商合作形式加速布局智驾域控器产业，金蚂蚁国创也通过研发域控测试平台，为企业提供专业、全面、高效的域控测试方案，我们与国汽智联、中汽创智、潍柴清智、均胜电子、万集科技等域控企业合作，助力红旗、广汽、小鹏、蔚来、理想、长城、小米等企业智驾域控制器的优化升级，提高市场竞争力。

金蚂蚁国创团队来自于清华大学、吉林大学、北航、北京师范大学、天津大学等知名高校，自成立以来，秉持用一流供应链，成就一流客户的宗旨，不断引进先进的技术和管理经验，提高产品质量和工艺水平，与国内外众多知名汽车企业保持良好稳定的合作关系。未来，我们希望为更多汽车企业提供高品质的服务，为新能源汽车行业更好更快发展贡献一份力量。