代立龍

摘 要：隨著汽車技術(shù)的不斷進步以及對汽車的需求不斷增強，尤其是中國對汽車的需求量在不斷的增加，人們對汽車的各種功能和舒適性的要求不斷提高，汽車的各種電子模塊也在不斷的更新和發(fā)展，因此，汽車的系統(tǒng)也在逐漸的更新和完善。汽車PEPS系統(tǒng)就是近年來在國內(nèi)逐漸興起和發(fā)展的汽車進入和啟動系統(tǒng)。汽車的安全性對汽車尤為重要，因此，汽車PEPS測試系統(tǒng)的研究也顯得尤為重要。

隨著通信技術(shù)及電子技術(shù)的飛速發(fā)展，控制器局域網(wǎng)CAN（Control Area Network）的應(yīng)用越來越廣泛，在汽車電子領(lǐng)域，發(fā)展更為迅速。各種各樣的電子控制單元（ECU）逐漸應(yīng)用到汽車領(lǐng)域，隨著人們對汽車功能和舒適度的要求越來越高，汽車的車載網(wǎng)絡(luò)也變得越來越復(fù)雜。

1 選題背景與意義

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷提高，通信技術(shù)及電子模塊的飛速發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車的功能及舒適性也在不斷提高，人們對汽車智能化人性化的要求不斷增加。原有的汽車進入和啟動系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的要求。由于汽車本身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對汽車安全性要求也非常高，因此，汽車PEPS系統(tǒng)應(yīng)運而生。

1.1 汽車PEPS系統(tǒng)及其測試系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著汽車的普及，人們對汽車性能的要求也越來越高，同時對舒適性和智能化要求也日益汽增加。無鑰匙進入、啟動系統(tǒng)作為舒適性和智能化的重要部分，在國外中高檔車型上取得的巨大成功也激勵了國內(nèi)研發(fā)此系統(tǒng)。同時，因國內(nèi)各主機廠隊無鑰匙進入、啟動系統(tǒng)的青睞，使得系統(tǒng)供應(yīng)商對無鑰匙進入和啟動系統(tǒng)充滿信心，從而加大研發(fā)投入，研發(fā)周期也相應(yīng)縮短。系統(tǒng)供應(yīng)商在設(shè)計前期充分調(diào)研個主機廠的需求后，設(shè)計出符合各主機廠的無鑰匙進入和啟動系統(tǒng)平臺，從而將高昂的研發(fā)費用得以分攤，因此，中、低檔車型也相繼出現(xiàn)無鑰匙進入和啟動系統(tǒng)當中。

汽車PEPS系統(tǒng)首先在國外興起和發(fā)展，近年來，隨著汽車PEPS系統(tǒng)在國內(nèi)的興起，各大汽車品牌逐漸將汽車系統(tǒng)升級為PEPS系統(tǒng)，汽車PEPS系統(tǒng)將成為新車型的主流和通用的方案之選。相比于歐美等發(fā)達國家，我國的汽車PEPS系統(tǒng)起步比較晚，因此，汽車PEPS測試系統(tǒng)的研究并不是十分成熟，目前，在國內(nèi)只有少數(shù)高校和研究所以及個別汽車系統(tǒng)供應(yīng)商有過相關(guān)的測試研究，并且研究的程度并不是很深入和完善。

1.2 課題的研究內(nèi)容和意義

汽車PEPS系統(tǒng)的測試一直是其研發(fā)過程中的重要步驟，通過測試發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問題或漏洞，從而對系統(tǒng)進行進一步改進和優(yōu)化。由于汽車PEPS系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能比較多、各種電子元器件和模塊也很多，硬件電路的設(shè)計也比較復(fù)雜，以往的汽車PEPS系統(tǒng)的測試都需要投入大量的人力和物力。汽車PEPS系統(tǒng)的測試過程中存在很多的難點，主要有以下幾點：

1 測試的內(nèi)容多，測試工程量十分巨大;

2 測試的內(nèi)容比較復(fù)雜;

3 測試的要求比較高;安全性高，準確度高，重復(fù)率高。

4 測試中對時間的確定比較困難，測試過程中有很多的間隔時間，短則幾毫秒，長則幾天，靠人為確定非常困難。

5 汽車系統(tǒng)的測試所需的設(shè)備較多，有些設(shè)備成本非常昂貴。

6 部分測試內(nèi)容人為操作難以實現(xiàn)和觀察，人為手動測試難度比較大等。

由于存在以上這些的難點，因此本課題中的汽車PEPS測試系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)出自動測試系統(tǒng)，通過設(shè)計開發(fā)的自動測試系統(tǒng)能有效解決很多測試過程中出現(xiàn)的問題，充分提高測試的效率及準確性。本課題還將對設(shè)計開發(fā)的測試系統(tǒng)進行可靠性的分析，在很大程度上提高該測試系統(tǒng)的可靠性。

1.3 本研究的主要工作和內(nèi)容安排

本課題研究的主要工作有以下幾點：1利用LabVIEW軟件和CANoe軟件設(shè)計開發(fā)汽車PEPS測試系統(tǒng)，并進行仿真及運行使用，包括整個測試系統(tǒng)的構(gòu)成，數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，軟件開發(fā)，面板設(shè)計等，2針對設(shè)計的軟件通過算法來提高和改善該測試系統(tǒng)，使得測試系統(tǒng)更加高效方面安全的運行，3利用各種模型對設(shè)計的測試系統(tǒng)進行可靠性的研究，通過模型的建立和運用，提高測試系統(tǒng)的可靠性，使得測試系統(tǒng)更加完善可靠。

2 汽車PEPS測試系統(tǒng)的原理及其概述

本章主要介紹的汽車PEPS系統(tǒng)的概念和基本結(jié)構(gòu)，及汽車PEPS測試系統(tǒng)的原理，并對測試系統(tǒng)的對象作簡單介紹，汽車PEPS測試系統(tǒng)是根據(jù)汽車PEPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和相對一般系統(tǒng)沒有的一些特點進行測試。

2.1 汽車PEPS系統(tǒng)

汽車PEPS系統(tǒng)是一種在國內(nèi)新興發(fā)展起來的汽車智能化人性化的汽車進入和啟動系統(tǒng)。其具有復(fù)雜精密的結(jié)構(gòu)設(shè)計和硬件組成。使得汽車PEPS系統(tǒng)在新車型無鑰匙進入和啟動的應(yīng)用中逐漸迅速地成為主流和通用的方案選擇，相對于通過按遙控鑰匙或者用機械鑰匙去控制車門的開與關(guān)，以及通過傳統(tǒng)的機械鑰匙去啟動汽車，汽車PEPS系統(tǒng)僅僅只需要通過車主攜帶智能鑰匙，就可以完成以上所需的操作，大大提高了用戶的舒適性和安全性。

2.1.1汽車PEPS系統(tǒng)的概述

汽車PEPS系統(tǒng)，即汽車無鑰匙進入和啟動（Passive Entry Passive Start）系統(tǒng)，是采用先進的無線射頻識別（RFID）技術(shù)，通過自動檢測車主是否攜帶與汽車匹配好的有效鑰匙，從而對汽車進行解鎖上鎖等操作。當車主攜帶的有效鑰匙在門把手的掃描范圍內(nèi)，通過手握門把手來開啟車門時，車主不需要拿出有效鑰匙對汽車進行解鎖，就會觸發(fā)門把手中的解鎖模塊，車內(nèi)的檢測系統(tǒng)會立即檢測有效鑰匙是否在認證范圍內(nèi)，認證通過后，車主就可以打開車門進入車內(nèi)。當車主攜帶有效鑰匙進入車內(nèi)將要啟動車輛時，不需要拿出有效鑰匙，在滿足啟動條件的情況下，車主只需要按動車內(nèi)的啟動按鈕，車內(nèi)的天線會在車內(nèi)自動搜索有效鑰匙。確認鑰匙在車內(nèi)之后，就會對車內(nèi)的電子轉(zhuǎn)向柱鎖模塊（ESCL）及發(fā)動機引擎控制模塊（EMS）分別進行解鎖認證和啟動認證，當認證通過后就可以正常啟動車輛。車主從車內(nèi)攜帶有效鑰匙離開時，關(guān)上車門，觸摸門把手上的上鎖模塊，認證通過后，門鎖會自動上鎖并進入防盜狀態(tài)。隨著汽車功能的不斷升級，汽車PEPS系統(tǒng)將逐漸替代原有的汽車進入和啟動系統(tǒng)，發(fā)展前景十分廣闊。

2.1.2汽車PEPS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和組成

2.2 發(fā)展與展望

由于國內(nèi)對于汽車PEPS系統(tǒng)的研究目前尚處于基礎(chǔ)階段，并不是很深入，該系統(tǒng)并不是十分完善，因此汽車PEPS測試系統(tǒng)的研究也應(yīng)該會有些欠缺，需要繼續(xù)不斷的采集軟件運行過程中的失效數(shù)據(jù)供參考和研究，來對其進行進一步的加強和改善。其次，軟件可靠性的提高是有限的，也不是絕對的，不同類型的軟件，軟件可靠性分析的模型可能不同，目前的研究也不是非常完善，也沒有成熟的結(jié)論做指導(dǎo)，需要不斷改善軟件可靠性增長模型，使之能更好的做出估計，以理論來指導(dǎo)軟件的完善過程。本課題利用NHPP模型的最大似然估計雖然能較好地估計軟件失效過程，但仍然存在著一定的誤差。如何對此模型進行進一步的優(yōu)化，如何選擇估計方法，如何選擇模型的參數(shù)，以使模型更精確地描述軟件可靠性增長過程，還需要不斷進行研究和探索。

參考文獻

[1]National Instrument，NI PXI-4701_Specifications，2006.

[2]尚振東，王群燕，韓建海.基于LabVIEW的虛擬儀器在測試技術(shù)實驗中的應(yīng)用