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汽车安全性一直被视作汽车最重要的特性，是汽车技术发展的一个关键驱动因素。高级辅助驾驶系统（ADAS）的出现，使得汽车可通过各式各样的传感器，在行驶过程中随时对周围的环境和物体进行感应、辨别和侦测，并通过系统运算和分析预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加了驾驶的舒适性和安全性。AEB是一种预防性的汽车主动安全技术，是ADAS辅助控制类技术的典型代表。近年来AEB系统在乘用车上的搭载率不断提升，未来有望成为车辆的标配。 什么是AEB自动紧急制动？ 汽车自动紧急制动系统即AEB（Autonomous Emergency Braking）系统，是一个辅助刹车的电子系统，通过雷达检测与前方车辆或障碍物的距离，并通过电子控制单元进行分析，根据不同的距离和速度判断是否有碰撞的危险，向驾驶员发出警报。如果警报显示后驾驶员没有及时制动，或者路边突然窜出来一个人，AEB系统会在小于安全距离时启动，最大限度地进行自动紧急刹车或使车辆减速，从而降低与前方车辆或行人发生碰撞的概率，避免事故发生。 AEB功能示意图 AEB系统的组成和工作原理 AEB自动紧急制动系统主要由行车环境信息采集单元（传感器）、电子控制单元（中央处理器）和执行单元（执行机构）三部分组成， 包含了报警和紧急制动两大系统， 主要由测距模块、控制模块（ECU）和制动模块3大模块构成。 ● 测距模块，也叫感知模块，是AEB系统的关键模块，其核心包括微波雷达、激光雷达、人脸识别技术和视频系统等，可以采集和提供前方道路安全、准确、实时的图像和路况信息，为控制模块提供数据。 ● 控制模块是AEB系统的“大脑”，由处理器、储存器和接口等部分组成，可以根据数据计算出与前方障碍物之间的预计碰撞时间（TTC）和安全制动距离，分析之后会通过图像或语音向驾驶员发出警告。当驾驶员制动过晚、制动力过小或完全无制动措施时，AEB系统会对是否减速、刹停进行判断并发出执行指令。 ● 制动模块主要负责执行制动的指令，可以辅助增加制动力或紧急制动，控制车速，从而规避部分碰撞风险。 从功能模块来看，AEB紧急制动系统主要由以下子功能组成： ● 碰撞前的预报警； ● 短促制动的二级报警； ● 制动准备（减压和刹车准备）； ● 调整液压制动辅助的阈值； ● 紧急制动。 AEB能避免一切碰撞？有哪些测试标准和规程？ AEB系统虽然可以大幅提升行车安全性，但并不代表车辆配备了AEB就能100%避免碰撞事故的发生。AEB本质上只是一种辅助驾驶系统，受到目前硬件和软件的限制， AEB的识别依然存在一定局限，比如传感器存在明显的速度上限和下限、对行人的探测需要较长时间、对突然出现的静止物体无法及时识别以及受天气环境影响等。 为了对AEB系统的性能进行系统的测试及评价，提升AEB性能并使AEB在更多的驾驶环境下适用，各国和地区相继制定了针对AEB系统的相关法规或标准。这些测试规程、标准的出台，对于规范AEB的设计、提高行车安全性具有重大的推动作用。 ● C-NCAP 2021版 《中国新车评价规程》：引入AEB车对车和AEB车对行人两项评价，系统提出了对AEB行人系统的测试方案和评价标准。 ● E-NCAP 2020版 《欧洲新车评价规程》：在2014年将AEB纳入新车主动安全的评价规程，将测试场景分为车追尾静止车、车追尾运动车、车追尾制动车三大类。 ● GB/T 39901-2021《乘用车自动紧急制动系统（AEBS）性能要求及试验方法》：推荐性国家标准，对AEB的基本性能、警报信号、碰撞测试、相邻车道误响应等提出具体技术要求。 ● GB∕T 39265 《道路车辆 盲区监测（BSD）系统性能要求及试验方法》：适用于安装有盲区监测系统的M和N类车辆。 ● GB∕T 39323 《乘用车车道保持辅助（LKA）系统性能要求及试验方法》：对乘用车车道保持辅助（LKA）系统产品的功能要求进行了规范和引导。 ● 《i-VISTA中国智能汽车指数管理办法（2020版）》及测评规程：增加了行人和骑行者AEB测试内容，包含了能反映中国交通特点的试验场景。 广电计量 AEB实车模拟场景测试 为协助客户更好地应对智能驾驶发展趋势下的各类挑战，提升汽车的主动安全性能，广电计量分别在昆山、南通和上饶等地配备了相关的专业测试场地和道路，可提供AEB、FCW、ACC、LKA、BSD、APA等功能摸底开发测试，覆盖ADAS系统的主流功能测试需求，可为客户提供专业且定制化的测试解决方案。 广电计量服务优势 ● 测试能力全： 覆盖现有发布标准类测试和客户所需定制化的测试，满足不同测试需求。 ● 测试经验丰富：专业测试团队由技术专家和资深测试人员组成，具备成熟的测试分析和开发能力。 ● 专业测试场地和设备：既有标准化专业测试场地，也有个性定制化公开道路，测试场景丰富，可全面、高质量完成测试任务。

CAN帧有多种格式，错误帧作为CAN帧中独特的一种，了解其作用，类型与产生原因，对于进行测试以及开发有很大的帮助，本文将对错误帧的相关基础知识以及后续的分析排查进行介绍。 错误帧的 基础知识 （一）错误帧的作用 错误帧是CAN总线用于进行错误通知的报文，可以将任何一个节点发现的错误通知给其他节点，包括发送节点；进而丢弃错误的报文，发送节点再进行报文的重新发送，保证传递信息的准确性。 （二）错误类型 图1 CAN的分层体系结构 首先，如上图所示，按照分层的理念，CAN的错误检测和错误信号的发送都处于二层，即数据链路层，因此，错误检测所检测的报文也是检测数据链路层的报文。 其次，当总线上的帧出现错误时，节点就会发出错误帧，而错误也有多种类型： 位错误：位错误是发送节点在发送数据，进行回读，检测到总线上的数据与自身发出的数据不同时，发出的错误。由于CAN的仲裁机制和ACK应答机制，在仲裁场和ACK处发出隐性位，而回读到显性位时并不会认为是位错误。 图2 位检测 格式错误：格式错误是在固定格式的位场处检测到非法位，例如：ACK界定符固定是一个隐性位，若检测到显性，就认为是格式错误。 图3 格式检测 ACK错误：发送节点在自身发送的报文的ACK位检测到隐性时，会认为没有其他节点接收到此条报文，即为ACK错误。 图4 ACK检测 填充错误：CAN的填充机制是每检测到5个连续相同的位时，即填充一个相反的位，以提供足够的跳变沿来进行同步，当在总线上有报文时，检测到连续的6个相同的位时，即认为 是 填充错误。 图5 填充检测 CRC错误：接收节点接收到的CRC序列与发送节点发送的CRC序列不同时，即识别为CRC错误。 图6 CRC检测 （三）错误帧的类型 上文已经说了CAN错误的类型，当检测到错误时，就会有错误帧发出，处于不同错误状态的节点，所发送的错误帧格式是不同的。 从错误的角度分析，节点有三种不同的状态，分别是主动错误状态，被动错误状态和总线关闭状态。并有两种不同的错误计数器，分别是接收错误计数器REC和发送错误计数器TEC。当节点检测到错误时，会发出错误帧，并增加错误计数器的值，根据错误计数器的值，节点会进入不同的状态。具体的计数算法参照 ISO 11898-1。 图7 节点状态转换图 当 TEC和REC的值都小于128时， 节点处于主动错误状态时，节点发送的错误帧由6个显性位 （ 主动错误标志 ） 加8个隐性位 （ 错误界定符 ） 组成，共14位。 一个节点发出错误帧，其他节点识别到后会跟着发出错误帧， 由此机制，将一个节点检测到的错误通知给其他节点，也能防止其他节点接收到错误的报文。 当 TEC或REC大于127时， 节点处于被动错误状态时，节点发送的错误帧由6个隐性位 （ 被动错误标志 ） 加8个隐性位 （ 错误界定符 ） 即14个连续的隐性位组成，当处于被动错误状态的节点在接收报文时检测到错误进而发出的错误帧，一定会被正常的报文或者其他节点的错误帧覆盖掉。只有当处于被动错误状态的节点在主动发出报文，发出的 错误帧 才会被其他节点正常检测到并触发其他节点发出错误帧。 当TEC大于255时，节点处于总线关闭状态（busoff）时，节点会停止收发报文，直到有用户请求（如：重启）或总线连续128次出现11个连续的隐性位时，节点重新恢复到主动错误的状态。总线关闭状态主要是为了防止一个节点出现故障或持续被干扰时，不断发出错误帧，从而影响其他节点的正常收发报文。 综上，错误帧按具体格式分类只有两类，即6个显性0 + 8个隐性1和6个隐性1 + 8个隐性1两种。 当一个节点连续检测到多个错误，进入到被动错误模式时，此时很有可能是此节点出了问题或者受到干扰，这个时候这个节点检测出的错误可能已经不被信任，所以处于被动错误模式的节点发出的错误帧是14个隐性位，可以被正常报文或正常的错误帧覆盖掉。 实车上出现错误帧的主要原因 对于实车而言出现错误帧主要可能是因为以下几种原因： 终端电阻不匹配：终端电阻用以匹配电缆的阻抗特性，减少信号的反射，当终端电阻与总线的阻抗不匹配时，产生的反射现象就会较为严重，影响结果。 总线电阻75Ω 总线电阻40Ω 总线电阻60Ω 图8 不同电阻对波形的影响 电容对波形的影响：电容不匹配会影响电平上升下降沿的时间，进而影响采样时的结果。总线电容过大，会导致放电时间增加，下降沿时间会增加，影响最后采样的结果。 图9 不同电容对波形的影响 支线长度的影响：支线长度过长，会对总线的阻抗匹配产生影响，形成的反射也会更严重，进而影响总线上的波形。 采样点不合适的节点。当总线上的节点的采样点位置设置的不一致，有可能会出现错误帧。 电磁干扰比较大的电源，较大的电磁干扰会影响总线的波形，进而影响总线上的报文，出现错误帧。 总结：实车上出现错误帧一般是波形较差，波形的波动，进而影响采样的结果，出现错误帧。 错误帧的排查方法 示例 进行错误帧的原因排查，观察错误帧的类型等信息，可借助Vector公司软件工具CANoe、示波器、万用表等。在CANoe的Trace窗口中可以看到报文的详细信息，错误类型等。 实车上出现错误帧时，综合出现错误帧的原因，如下部分典型排查方法可以参考。 先判断终端节点是否在线，加载DBC来判断是否有终端节点的报文，或者 用万用表 测量终端电阻阻值是否正确。 图10 判断节点是否在线 确认错误帧出现的频率，是否为周期型 或仅在固定的时间段内出现 排查错误帧出现时，对应的报文是否有固定的ID，或者是固定的节点 根据错误帧的信息排查，是否与正常报文相关；同时 再 结合重传和报文的优先级综合分析 。 图11 优先级对错误帧的影响 结 语 通过上述的介绍，相信读者对于错误帧的类型和原因有了一定的了解。对于测试而言，了解错误帧的类型，进而分析错误出现的原因，对于测试中出现的问题以及对测试结果的分析，都是可以参考的方法。 北汇信息专注于汽车电子网络通信、诊断刷写、逻辑功能测试开发服务，期待进一步沟通交流、共享合作的机会。

01 市场背景 随着科技水平的快速发展，5G时代来临，汽车的自动驾驶功能已经越来越广泛地被运用在实际生活中。 激光雷达以其具备高精度和高适用性、高环境感知力作为自动驾驶和高级驾驶辅助系统的核心硬件之一，也迎来了发展新机遇。据相关数据显示，激光雷达整体市场正在迎来高速发展，预计2023年全球搭载激光雷达的车辆就将突破30万台，2025年全球市场规模将达到135.4亿美元(约合870亿元人民币)，前景十分可期。 激光雷达“点云”图 资料来源：搜狐汽车，长江证券研究所 02 激光雷达光电组件 激光雷达主要包括激光发射、扫描系统、激光接收和信息处理四大系统。激光发射和激光接收是激光雷达的光电组件部分。 其中发射模块中的激光器发出脉冲激光，通过光束控制器、发射光学系统，将激光照射至目标物体，常见的激光发射器包括边发射激光器（Edge Emitting Laser，EEL）、垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL）。 而接收系统将目标物体反射回来的激光转化为接收信号，主要包括雪崩二极管（Avalanche Photo-Diode，APD）、单光子雪崩二极管（Single Photon Avalanche Diode，SPAD）、硅光电倍增管（Silicon photomultiplier，SiPM）。 激光雷达结构拆分 资料来源：麦姆斯，长江证券研究所 808nm VCSEL Diodes(2-10W)_ 新亮光子（brightphoton.cn） 雪崩二极管（APD）_ 光传感器_滨松（hamamatsu.com.cn） 03 车规AEC-Q可靠性的要求 基于激光雷达在汽车中的应用场景和汽车自身的高可靠性要求，激光雷达及其组件要进入车用供应链，必须通过严苛的可靠性验证。 AEC-Q102是公认、通用的光电半导体国际可靠性验证标准，可为相关产品提供全面详尽的验证方案。 中国是全球最大的新能源汽车市场，新能源汽车产品力的不断提升，促使产业供应链不断重塑优化，给国内的激光雷达产业带来了新的机遇。而激光雷达的核心光电部件(激光器、探测器)的车规验证是证明质量与可靠性的重要手段。 AEC-Q102验证可有效解决国产元器件不敢用、怎么用的问题，帮助其扎根车规供应链。 AEC-Q102中对激光雷达组件的可靠性要求主要分为环境应力加速试验、加速寿命模拟试验、封装完整性测试、电气特性验证试验、腔封装完整性验证试验。试验要求零失效，且只有通过相对应的标准规定的全部测试项目，供应商才能声称该产品通过了相应的AEC-Q认证。 AEC-Q102流程图 来源：AEC-Q102 Rev A标准 04 技术难点 近年来激光雷达光电组件厂商在国内市场逐渐涌现，元器件的制造技术和结构设计不断更新，给元器件验证技术手段的带来了新要求。 当前对于激光雷达组件的AEC-Q102中环境应力和寿命试验，主要存在批次或批量性验证一致性、施加应力过程监控、应力条件达不到标准或器件故障模型的要求、标准条款适用性解读等问题。例如VCSEL的短脉冲加电试验、APD光照下HTRB、应力后功能验证问题。 广电计量是国内第一家完成激光发射器、探测器全套AEC-Q102车规认证的第三方检测机构，具备APD、VCSEL、PLD等批次性验证试验能力，能实现对APD等器件全过程雪崩电流的监控以及光照下的HTRB试验能力。在人才队伍上，形成以博士、专家为核心的车规验证团队，具备国内最权威的车规标准解读能力和试验能力，能够提供一站式车规认证方案。

1 0 月2 4日 ，I AMTS 总部开幕式在奥地利·维也纳盛大召开 。 北汇信息 作为I AMTS 的成员，通过线上会议的形式参与了此次活动，观看来自主机厂、零部件商、认证机构等行业内不同角色的主题演讲和方案演示，获取更多国际视角的行业信息和前沿技术信息，推动自身智能网联、自动驾驶等相关技术和方案的不断进步和完善。 IAMTS ，全称为International Alliance for Mobility Testing and Standardization ， 国际智能网联汽车合作联盟（即，车辆测试与标准化国际联盟），是基于会员制的全球性组织联盟，涉及先进的移动出行系统与服务的测试、标准化和认证等相关工作。 本次开幕式 以 自动驾驶 为主题 ，来自 维也纳 的城市 代表 和 奥迪 、 T UEV 、 中汽中心 、 A VL 等联盟成员的技术专家 在现场 分享了 城市流动性、 自动驾驶实现所面临 的挑战和 机遇 ，C AV 及C AV 测试 平台 未来发展等 专业观点，与大家进行了充分的讨论和交流。 开幕式为期两天，以现场、线上相结合的方式进行， 25 号 与会人员 进行了 4active S ystem、Virtual V ehicle，A VL ，K ONTROL 四位联盟成员 展台的参观， 他们以现场演示的方式 从 现实场景、 虚拟 场景 仿真、 自动测试车、道路 安全等方面 展示 了 相关解决 方案 。 北汇信息 不仅是 I AMTS 的一员，最近也正式 成为 了中国智能网联汽车产业创新联盟 的理事单位 ， 加入了其下属智能传感器、创新应用、人机交互、测试示范等工作组 ，与国内众多O EM 、零部件企业、测试认证机构、服务集成商等一起探索中国智能网联技术的发 展，推动相关标准、法规的制定，以更早更快实现智能网联和自动驾驶的应用落地。 北汇信息 期望从国际、国内两个视角出发，双方面 获取实时行业信息， 实现国际与国内相结合，借鉴各方经验，融合自身实践， 为智能网联汽车事业添砖加瓦。 北汇信息 在重庆有智能网联测试中心， 主要聚焦自动驾驶、车联网、V2X相关领域的测试系统研发和服务， 拥有专业的 自动驾驶和 V2X测试团队 ， 成熟的测试解决方案 。 2019年进入C-V2X市场后，深耕C-V2X测试领域，已为数十家企业交付了成套的C-V2X测试台架及测试服务，包括国内多家汽车整车厂、零部件企业以及检测机构。 北汇信息 专注于汽车电子测试， 致力于 从测试方面推动V 2X ，自动驾驶等智能网 联事业 的发展， 为 相关 开发人员提供高效的测试服务，帮助他们迎接日趋复杂的设计和验证挑战。

上一期“物理层PMA测试实践（ 车载以太网 | 测试之实锤-1000BASE-T1物理层PMA测试实践-面包板社区 (eet-china.com) ） ”，咱们从环境设备组成、被测对象组成再到测试过程和测试结果，将完整的PMA测试过程做了一个经验分享。 由下层开始逐层“披沙沥金”，这一期轮到IOP测试上阵了。同样，先展示下典型的测试报告，覆盖了TC8 2.0 IOP的各项测试。 图 1 ： IOP测试报告 设备环境组成 CANoe 开发并运行IOP的自动化测试脚本（CAPL） VN5640 与DUT诊断接口交互及Golden Device的控制 VT板卡 实现DUT电源回路控制和唤醒源仿真 程控电源 DUT电源供电 GoldenDevice 实物如下图2所示（Technica定制），其实质就是一个更为稳定可靠，性能更强的以太网节点，从其使用的处理器为PowerPC，可见一斑，不拿被测对象做小白鼠是它的“责任” 通过与DUT Link，获取与“本地”计算相关的测试参数和数据；提供通信链路特性仿真和故障仿真功能 提供了100Base-Tx的程控接口和基于SOME/IP的API，通过CANoe可控制其实现自动化测试 图 2 ：Golden Device实物图 被测对象组成 硬件 以太网节点及线束连接器，实物如下图3： 图 3：被测以太网节点 软件接口定义 DUT相关的诊断指令接口定义，实现PHY相关状态的读取 测试过程 测试准备 连接DUT与Golden Device、VN5640及VT 测试执行 运行IOP自动化测试脚本 ➔ 获得测试数据和报告 图 4 ：测试软件界面 测试分析 关于IOP测试的必要性 首先，从以太网的通信机制上物理层面需建立Link才可进行后续的通信，这是基础，和传统车载总线完全不是一个套路。 其次， NXP、Marvell、Broadcom的PHY UserManual都遵循802.3bw中定义通用特性和状态机，但实现细节是各显神通，即使是一家厂商的PHY，配置的不同也会带来影响，从OEM角度要保证各个节点之间可通信交互，从Tier1角度要证明自己可以和其它节点通信。 综上，为何IOP测试重要，为何须对PHY有深入的知识储备才可以支撑该测试？剧透：TC8-IOP所提供的测试项也是不够的，还有很多场景是需要从车辆实际使用的角度去追加考量的。 关于测试规范及实现方案 TC8 1.0 到 2.0的IOP存在几处变化，TC8 2.0中关于SQI测试的描述“the respective artificial noise injection ”引起大家焦虑，如何实现“noise injection（噪声注入）”？ 需要用抽丝剥茧的方法进行分析： SQI测试目的/目标 SQI值应随着通信信号质量的变化而“相向”变化，当SQI值小于40%时，应停止通信 对应的应用场景 应用层可获得当前的通信质量状态，通信信号质量变差到一定程度，为保证数据的有效性，此时宁可不发，不能错发 通信信号变差因素 概括来说，一是来自外部的辐射，二是通信链路的物理特性。第一点可暂且忽略（原因大家可自行分析），第二点进一步剖析 通信链路物理特性的影响因素 对以太网通信而言首当其冲的是阻抗及阻抗突变，比如线束特性/长度、连接器接入等，从而引起信号衰减/反射，其中的信号反射会在原信号中产生“叠加噪声” 噪声注入，是通过现象来仿真，而引起这种现象最重要的根源是阻抗；噪声注入是可行的方案之一，但是可操控性、“性价比”较低（需信号发生器、耦合器等）。所以，接近本源的，看似简单略显粗暴的方式，其实更为有效（以下图5的SQI测试报告为证） 图 5 ： 基于 CANoe和Golden Device自动生成的SQI测试报告 测试前提条件 IOP测试需要Tier1伙伴准备大量条件和自测参数才可以完成，这些参数用于满足不同的测试条目（比如下述的测试），如PHYLink模式、PHY准备Link的时间等，这些参数与软件配置、硬件特性及设计都有一定的关联，比如并不是所有的PHY都支持SQI测试。 图 6 ：Link-Up Time测试报告 小结 尽信书则无书，面对技术疑惑/难题，不可想当然或似是而非地放过，也不必焦虑甚至恐慌；要严谨对待，从多个维度分析，并加以实践验证；分析问题的过程和方法，表象背后的原因、场景，才是需要学习和积累的核心价值。 后期将陆续更新以太网测试其他相关的干货技术文章，敬请期待！