一,、研究背景

如今,，環(huán)境中的無線通信設(shè)備的增多,，導(dǎo)致道路電磁環(huán)境日益復(fù)雜，ADAS系統(tǒng)也面臨著各類復(fù)雜的電磁干擾,。而由于ADAS是自動駕駛車輛中的一個大型綜合系統(tǒng),，對道路使用者的安全有著極大的影響，因此其電磁抗干擾能力是自動駕駛車輛最重要的安全性能指標(biāo)之一,。為防止出現(xiàn)任何失靈或故障,，汽車制造商往往需要投入大量資源進(jìn)行道路測試，以確保雷達(dá)和攝像頭都能達(dá)到抗干擾的要求,，確保車輛在各類實(shí)際場景中的安全性,。

R&S®TA-ACE測試系統(tǒng)旨在將這項(xiàng)測試引入測試暗室中，以在暗室中可重復(fù)的復(fù)現(xiàn)實(shí)際場景來測試車輛在復(fù)雜電磁環(huán)境下的ADAS功能響應(yīng),。作為去年第一階段的成果,，羅德與施瓦茨（以下簡稱“R&S"公司）已成功驗(yàn)證自適應(yīng)巡航控制（ACC）與自動緊急制動（AEB）功能。近日,，我們在第二階段再次成功驗(yàn)證包括車道保持輔助（LKA）,、交通標(biāo)志識別（TSR）以及盲區(qū)監(jiān)測（BCW）等在內(nèi)的關(guān)鍵功能。目前,，本系統(tǒng)已與檢測機(jī)構(gòu)完成共同驗(yàn)證,，且已被國外和內(nèi)主機(jī)廠采用。

二,、解決方案

1. 方案系統(tǒng)構(gòu)成：

利用現(xiàn)有的EMC暗室環(huán)境,，增加以下儀表與組件：

• 汽車?yán)走_(dá)目標(biāo)模擬器（AREG800A或AREG100A）

• 雷達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)（TA-RDS）+ 吸波材料墻

• 實(shí)況視覺投影系統(tǒng)（TA-LVP）

• 測試軟件（TAS-ACE）

• 高性能圖形計(jì)算機(jī)（High performance graphic computer）

圖1 系統(tǒng)整體框圖

圖2 TA-ACE布置圖

圖3 雷達(dá)目標(biāo)模擬器AREG800A和天線陣列前端QAT100

2. 測試方法與項(xiàng)目

首先應(yīng)定義好測試場景，包括被測車輛（VUT）的速度,、運(yùn)動軌跡,，目標(biāo)物的大小（RCS）,，遠(yuǎn)車（RV）的速度,、距離以及路徑變化等。其次應(yīng)設(shè)置VUT監(jiān)控,，經(jīng)由測功機(jī),、剎車燈和儀表盤上的車載指示來觀察VUT對各類場景的響應(yīng)。

圖4 儀表盤碰撞預(yù)警顯示

測試項(xiàng)目包括：

• 自適應(yīng)巡航控制（ACC）測試,，包含遠(yuǎn)車加減速及變道

• 自動緊急制動（AEB）

• 車道保持輔助（LKA）

• 交通標(biāo)志識別（TSR）

• 盲區(qū)監(jiān)測（BCW）

三,、測試面臨的挑戰(zhàn)

首先，雷達(dá)目標(biāo)回波產(chǎn)生的同步和可視化效應(yīng)在定時,、距離和透視比方面都是至關(guān)重要的,。雖然在測試前已經(jīng)實(shí)施了攝像頭和視覺投影的調(diào)整，但由于通信局域網(wǎng)電纜長度的限制和光纖傳輸路徑延遲，還需要通過測試軟件來考量和調(diào)整定時同步,。

解決方法：通過驅(qū)動軟件的新功能,，測試人員可管理駕駛場景創(chuàng)建和事件觸發(fā)器，從而節(jié)省時間并克服定時問題,。

其次，將VUT雷達(dá)與AREG前端位置對準(zhǔn)在硬件搭建過程中是非常重要的,。因?yàn)橹挥羞@樣才能使模擬車輛（RV）處于VUT正前方,，實(shí)現(xiàn)零角度偏差。通常,，如果RV距離車道中心不超過1.2米,，VUT會認(rèn)為與RV處于同一車道上。在近距離的情況下,，即便存在角度的偏差也不會對VUT對RV的識別造成影響,，而如果在較遠(yuǎn)的距離，RV很多可能會被VUT檢測為偏離車道,。參見圖5,。在這種情況下，由于角度未對準(zhǔn),，RV車輛在前方15米減速時,，并沒有引起VUT的響應(yīng)。但是當(dāng)AREG的目標(biāo)距離改為5米時,，儀表盤上突然出現(xiàn)一個目標(biāo),，導(dǎo)致VUT突然剎車。 

解決方法：通過掃過TA-RDS角度,，確定車載雷達(dá)中心位置,，同時確定AREG前端雷達(dá)接收到的最大中頻功率的角度。

圖5 雷達(dá)識別為同車道示意圖

同時,，R&S發(fā)現(xiàn)當(dāng)AREG同時模擬5米,、15米和50米的3臺車輛時，VUT的雷達(dá)會在20米距離處探測到第4個目標(biāo),。 而第四個目標(biāo)不是預(yù)定目標(biāo),，是由于AREG發(fā)射機(jī)在飽和狀態(tài)下工作造成的。 

解決方案：通過將基礎(chǔ)衰減設(shè)置從- 22dB降低到- 5dB（較低的增益）來解決,。 

最后，盡管視覺投影屏幕的安裝看起來很簡單,，但如果設(shè)計(jì)不正確,，可能就得不到理想結(jié)果,。例如,，當(dāng)屏幕不平整或翹曲時,，就會影響攝像頭傳感器的視覺檢測。

解決方法：視覺投影屏幕夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)允許適當(dāng)調(diào)整屏幕布的張力,，使屏幕平滑,。設(shè)置屏幕夾具結(jié)構(gòu)所花費(fèi)的時間超出預(yù)期。

四,、成果

在多個項(xiàng)目中，R&S已證明了ADAS在復(fù)雜電磁環(huán)境中的測試解決方案R&S®TA-ACE的實(shí)用性,。通過在EMC測試暗室中生成道路場景，模擬車輛的視覺和雷達(dá)傳感器所需的激勵,，成功喚醒了自動駕駛車輛ADAS系統(tǒng)的預(yù)期響應(yīng),。在EMC暗室中成功實(shí)現(xiàn)了攝像頭和毫米波雷達(dá)模擬道路場景作為實(shí)況視覺投影和實(shí)況雷達(dá)回波效應(yīng)的自動控制和同步,，減少了由實(shí)況視覺投影系統(tǒng)設(shè)置造成的攝像頭視覺誤差,，并完成自動化測試,。

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