德國konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

隨著雷達傳感器的設計復雜性不斷增加，其為運輸業(yè)提供多種幫助，一級供應商TIER1繼續(xù)創(chuàng)新新技術，以降低成本。隨著對汽車雷達技術和應用的需求不斷增加，為了充分驗證傳感器本身和預期用例的功能性能，它們的測試程序已經(jīng)從簡單的測試協(xié)議發(fā)展到復雜的測試協(xié)議。基于場景的測試和射頻測量的結合使用可以有效地用于驗證雷達傳感器在其特定應用用例環(huán)境或條件下的功能性能。本文將討論雷達測試需求的變化，以及如何使用建立在NI平臺上的Konrad Technologies車載雷達測試系統(tǒng)（KT-VRTS）來解決這些變化。

挑戰(zhàn)：汽車雷達傳感器的快速變化

在過去的五年里，汽車雷達傳感器的設計和性能發(fā)生了一些重大變化。

從24GHz到77GHz的工作頻率和高達1GHz的硬件帶寬到支持多模工作、多Chirp模式和不同調制方案（不僅僅是FMCW）的變化，這些變化也對傳感器測試要求和測試方法提出了不同的要求。隨著雷達技術進一步發(fā)展成為自動駕駛車輛了解周圍環(huán)境的關鍵汽車傳感器，需要新的測試方法來驗證雷達傳感器在其特定應用中的性能，例如自動緊急制動（AEB）或自適應巡航控制（ACC）。

德國konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

隨著汽車制造商朝著實現(xiàn)車輛自動駕駛的目標邁進，汽車正變得越來越。雖然自動駕駛汽車仍有很長的路要走，但駕駛輔助技術正日益普及，比如自適應巡航控制 (ACC) 與車道居中 (LC) 相結合，可幫助駕駛員保持穩(wěn)定的速度、與前方車輛保持安全距離并使車輛保持在車道。為了讓消費者更加實際地深入了解市面上當前系統(tǒng)的功能，Euro NCAP 開展了一系列的試驗，在試驗跑道環(huán)境下模擬各種交通場景，以此來評估它們的性能。

從法律角度而言，能夠在縱向和橫向控制中為駕駛員提供持續(xù)支持的系統(tǒng)被稱為汽車自動轉向功能 (ACSF)。在自動駕駛的背景下，根據(jù)美國汽車工程師學會的分類，它們通常被稱為 2 級系統(tǒng)。  而 Euro NCAP 將這些系統(tǒng)簡稱為“駕駛員輔助系統(tǒng)”，因為它們旨在幫助駕駛員，而不是直接控制車輛。  駕駛員應始終手握方向盤并注視前方道路。  目前，能讓駕駛員長時間松開方向盤或執(zhí)行其他任務的系統(tǒng)還未被允許上路使用。

德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案，自適應巡航控制（ACC） 系統(tǒng)能根據(jù)前方行駛較慢的車輛來自動調整車輛巡航速度，從而保持安全的車距。ACC 獨立于 Euro NCAP 評估過的其他駕駛員輔助系統(tǒng)運行，例如會繼續(xù)在后臺運行的 AEB 和車道輔助系統(tǒng)。自動駕駛的 ACC 元件在 Euro NCAP 的自動緊急制動（AEB）系統(tǒng)試驗的擴展版本中進行試驗，其來車速度與在歐洲高速公路上常見的接近速度相一致。這些系統(tǒng)被設計為在接近較慢行駛車輛或制動車輛時自動調整速度，并且它們在此類試驗中通常都表現(xiàn)良好。但是，由于當前的算法尚難以識別靜止物體，因此并非所有的系統(tǒng)在車輛接近已停穩(wěn)車輛的試驗中能同樣表現(xiàn)良好。

Euro NCAP 的測試結果顯示，在自適應巡航方面，DS和寶馬品牌都提供了較低水平的協(xié)助，車輛主要是由駕駛員控制；特斯拉Model S被高度控制，這也存在過度依賴系統(tǒng)的風險；其他品牌車型在輔助系統(tǒng)與駕駛員控制的協(xié)調上相對比較平衡。

對高速公路輔助系統(tǒng)挑戰(zhàn)性的試驗是車輛“切入”和“切出”的情況。在切入試驗中，相鄰車道上的汽車會突然并入試驗車輛前方的車道。這在平時是司空見慣的事情，而警覺的駕駛員通常都會提前預判對方意圖并相應地降低速度。在切出場景下，前方車輛會為了躲避其前方的車輛而突然駛離車道，使得系統(tǒng)只有很短的時間來識別狀況并做出響應。

關于駕駛員輔助系統(tǒng)的試驗系列清楚地表明，這些系統(tǒng)既不是自主駕駛也不是自動駕駛，而只是為駕駛提供輔助。除了對系統(tǒng)的主要功能外進行試驗外，Euro NCAP 還會驗證制造商在媒體、商業(yè)廣告或用戶手冊中提供的信息，以核實是否存在任何虛假或夸大的陳述，并且系統(tǒng)相關的信息及其局限性說明是否足夠清晰和完整。不過，Euro NCAP 尚未將自動駕駛系統(tǒng)納入安全星級評定，他們仍在了解這些系統(tǒng)目前的設計方式、存在的物理限制以及可以預期的安全效益。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

 德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

KT車載雷達測試系統(tǒng)具有24/76-81 GHz的Konrad雷達測試和測量套件，有效測試、驗證你的ADAS雷達傳感器

Konrad車載雷達測試系統(tǒng)（富瑞博代理）是一個基于National Instruments VRTS技術的雷達傳感器射頻測量和目標仿真測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用NI的mmWave產(chǎn)品和NI-PXIe-5840矢量信號收發(fā)器（VST）和NI-5692可變延遲發(fā)生器（VDG）來改進傳感器生產(chǎn)和驗證測試方法。它還提供了在實驗室環(huán)境中模擬復雜汽車場景的能力，并為硬件在環(huán)（HIL）集成做好了準備，使雷達傳感器測試在受控和可復制的測試框架中成為可能。

2解決方案：KT-VRTS建立在軟件驅動、可擴展、模塊化的硬件測試平臺上

無論是現(xiàn)在還是將來，汽車雷達傳感器技術的進步都將需要靈活和可擴展的測試應用程序，這些應用程序可以進行修改，以適應設計驗證或生產(chǎn)測試的測試要求，以及硬件在環(huán)（HIL）測試。可以開發(fā)軟件驅動的硬件平臺進行設計驗證，然后根據(jù)生產(chǎn)測試需要進行擴展。對于這種不斷變化的測試環(huán)境，KT-VRTS是一個模塊化測試平臺，可以根據(jù)測試應用程序需求進行部署。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

基于NI車輛雷達測試系統(tǒng)（NI VRTS），KT-VRTS（如圖1所示）由24GHz或76-81GHz毫米波前端（即上/下轉換器）組成，連接到基于PXI的校準射頻儀器、NI矢量信號收發(fā)器（VST）和可變延遲發(fā)生器（VDG）模塊。VST中的開放式FPGA用于VDG中基于延遲線技術的實時數(shù)據(jù)處理和控制，實現(xiàn)了主動雷達仿真應用。該硬件框架由KT雷達測試與測量套件軟件配置和控制，以實現(xiàn)雷達功能測試的射頻測量、基于應用程序測試的場景障礙模擬以及閉環(huán)傳感器在環(huán)（SIL）測試的HIL系統(tǒng)連接。

3傳統(tǒng)測試方法：“按規(guī)格測試”方法和駕駛測試

典型的當前測試方法包括分階段的方法，包括在一系列驅動測試之前進行雷達校準驗證和雷達功能測試以確認功能，最后進行100000英里駕駛測試以確認功能性能。雷達傳感器的快速變化為快速上市需求跟上市場預期帶來了挑戰(zhàn)。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

4 德國Konrad的毫米波雷達測試方案：將射頻測量與基于場景的目標仿真相結合，用于雷達功能和應用性能測試

KT-VRTS能夠在單個測試平臺上驗證雷達傳感器的功能和應用性能。

利用KT-VRTS，可以測量工作頻率和帶寬、相位噪聲、等效各向同性輻射功率（EIRP）和波束寬度方向圖等關鍵射頻測量，以根據(jù)所列規(guī)范確定雷達傳感器的功能性能。兩個測量，EIRP和相位噪聲，如下圖所示。

                       圖2:KT-VRTS和KT雷達測試和測量套件的射頻測量

然后，同一系統(tǒng)可用于實現(xiàn)各種障礙物仿真，以驗證傳感器的功能性能，供其應用。下面的圖顯示了此類場景的一些常見示例，用于車道變更或通過UUT的對象。歐洲NCAP1正在討論的幾個場景可以實現(xiàn)，例如行人穿過車輛的路徑。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

                                          圖3常見障礙物模擬場景。

再進一步，同樣的KT-VRT德國Konrad的毫米波雷達測試儀可以連接到一個HIL硬件在環(huán)系統(tǒng)，以便在開環(huán)或閉環(huán)操作中，利用雷達傳感器實時模擬車輛部件模型。通過驅動場景模擬器，例如IPG汽車制造商，目標數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)流可用于在場景模擬的閉環(huán)中對雷達傳感器實現(xiàn)同步實時目標模擬。下圖顯示了一個應用程序的快照，該應用程序的雷達、激光雷達和攝像頭傳感器與HIL應用程序實時工作。此應用程序級測試可用于3級自主駕駛2功能。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

圖4:（從左下角，順時針）：攝像機傳感器輸出、毫米波雷達傳感器輸出、激光雷達傳感器輸出和場景發(fā)生器模擬器，IPG汽車制造商都在閉環(huán)中運行傳感器融合HIL測試。

5解決方案優(yōu)勢：根據(jù)具體毫米波雷達應用定制測試

KT-VRTS德國Konrad的毫米波雷達測試方案有幾個優(yōu)點。一個好處是可以定制雷達測試方法，以確認特定傳感器應用的雷達功能性能。例如，遠程和中程傳感器的測試序列可以很容易地針對不同的范圍、視場和距離分辨率進行定制和配置。

另一個好處是，可以模擬安全應用程序的轉角情況，以驗證功能性能，就像驗證動物突然跳到車輛前面的情況下的AEB性能一樣。在真實世界中，這種不一致和罕見的場景可以在實驗室的模擬世界中配置，用于相關安全系統(tǒng)的可靠性和重復性測試。最終的好處是降低測試的總體成本，因為基于場景的HIL測試提高了實驗室的測試質量，進而提高了車輛子系統(tǒng)的功能性能，從而減少了昂貴駕駛測試所需的時間。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

Konrad 24GHz-77GHz-82GHz雷達目標模擬器通過使用簡化版的真實場景來對抗傳感器，提高了雷達測試的真實性。通過該系統(tǒng)，可以在不需要任何時間在路上或大空間移動物體的情況下驗證重要的緊急特征。通過重放先前保存的場景或參數(shù)化測試的某些元素，快速識別傳感器的潛在故障。為了模擬復雜、真實的ADAS場景來評估數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，我們將車輛測試研究與現(xiàn)代和高科技基礎設施聯(lián)系起來。因此，模擬和加速真實生活中的等效載荷。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

Konrad Technologies車輛雷達測試系統(tǒng)為用戶提供了模擬和測試復雜汽車場景的能力，以便通過生產(chǎn)進行驗證。該系統(tǒng)具有靈活性、可擴展性和軟硬件在環(huán)集成的能力。用戶可以結合射頻測量和自定義場景進行雷達傳感器功能驗證和障礙物模擬能力。Konrad Technologies的汽車雷達測試系統(tǒng)使雷達傳感器制造商能夠減少總體開發(fā)時間和制造成本。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

KT多角度車載雷達測試系統(tǒng), 76-81ghz汽車傳感器驗證

概述

KT多角度車載雷達測試系統(tǒng)（VRTS）是一個將關鍵射頻測量與目標仿真結合起來進行傳感器性能驗證的單一系統(tǒng)。該系統(tǒng)覆蓋76至81千兆赫的頻率范圍，是汽車傳感器設計驗證和確認（V&V）測試要求的理想選擇。Konrad Technologies為汽車傳感器制造商、供應商和原始設備制造商開發(fā)了多角度汽車雷達測試系統(tǒng)，以降低傳感器和ADAS/AD模塊的總體測試成本，同時通過在受控實驗室環(huán)境中進行多角度和多目標模擬來提高測試質量。

德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

我們擅長：

-ADAS雷達目標模擬器產(chǎn)品發(fā)布；多個不同AoA（到達角）的獨立目標；大批量汽車雷達傳感器開發(fā)。

-ADAS雷達嵌入式軟件開發(fā)；高效實現(xiàn)雷達算法；支持更高帶寬；專用自動雷達多核處理器專用嵌入式專有技術。

-ADAS雷達信號處理軟件；軟件設計工具；規(guī)范和跟蹤工具；代碼分析、完整性測試、模塊測試；內部原型組裝和測試。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

-ADAS雷達系統(tǒng)設計；雷達體系結構；數(shù)字信號處理；射頻模塊設計與開發(fā)。

優(yōu)勢：

l  按照NCAP標準實現(xiàn)自定義障礙場景

l  傳感器融合的HIL測試準備接口

l  各種汽車總線接口的插件：CAN、以太網(wǎng)、LIN

l  基于LabVIEW的可擴展軟件，德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

l  用一個系統(tǒng)進行目標模擬和物理測量

l  自動測試和回放復雜的駕駛場景

l  控制單個目標參數(shù)，如RCS、距離和速度

l  自動障礙物/場景選擇和射頻測量

l  可擴展到跨機箱的多個目標

ADAS - 雷達目標模擬

測試，驗證，評定

Konrad 24GHz - 77 GHz - 82 GHz 雷達目標仿真系統(tǒng)設定簡化了顯示世界中的情景模擬，給傳感器營造了更真實的測試環(huán)境。該系統(tǒng)可以在無需路面實測，無需大型物理測試空間的前提下測試雷達對于緊急情況的響應。測試場景和測試參數(shù)可以被快速復現(xiàn)，潛在雷達失效模式可以被快速辨別。

為了模擬復雜而現(xiàn)實的ADAS情景來評估數(shù)據(jù)的融合系統(tǒng)，我們將車輛測試研究與現(xiàn)代高科技基礎設施相結合。這樣，成功模擬并加速了現(xiàn)實生活中等效的工作。

KT-VRTS主要特點 

l  頻率范圍：76–81 GHz，1 GHz帶寬

l  障礙物數(shù)量：每個PXI底盤1-4個

l  障礙物范圍：4–300+米

l  距離分辨率：~250px

l  距離精度：+-375px

l  速度：0至500公里/小時（75 kHz多普勒）德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

KT車載雷達測試系統(tǒng)具有24/76-81 GHz的Konrad雷達測試和測量套件

實時模擬駕駛場景

使用Konrad雷達T&M套件，用戶可以驗證后端傳感器算法。這可以從檢查簡單自適應巡航控制功能（ACC-Adaptive Cruise Control）的行為到驗證緊急情況是否得到適當處理。Konrad Technologies富瑞博合作伙伴可以利用豐富的經(jīng)驗背景來支持定制應用程序。

該軟件使用簡單的圖形編輯器使測試復雜的駕駛場景變得容易。用戶可以通過property視圖繪制所需的場景并編輯諸如RCS或speed之類的單個參數(shù)。然后可以重播這些場景或將其保存到磁盤以供以后檢索。

中國汽車工程研究院股份有限公司（CAERI）使用Konrad的ADAS自動駕駛測試解決平臺

借助我們的軟件，用戶可以驗證后端傳感器算法。這可以從檢查簡單自適應巡航控制功能的行為到驗證緊急情況是否得到適當處理。Konrad Technologies富瑞博合作伙伴可以利用豐富的經(jīng)驗背景來支持您的自定義應用程序。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

該軟件使用簡單的圖形編輯器使測試復雜的駕駛場景變得容易。用戶可以通過Property視圖繪制他們想要的場景并編輯諸如RCS或Speed之類的單獨參數(shù)。然后可以重播這些場景或將其保存到磁盤以供以后檢索。

Konrad VRTS軟件還具有多種插件，使用戶能夠對傳感器輸出執(zhí)行物理層測量。一些例子包括占用帶寬、調頻解調和發(fā)射EIRP。除了測量之外，插件接口還可以遠程控制軟件的目標生成方面。這允許整個系統(tǒng)集成到一個HIL設置中并無頭運行。目標信息可以通過can或以太網(wǎng)接收，無需任何用戶交互即可立即應用。德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

軟件功能

l  在實驗室環(huán)境中模擬駕駛場景

l  可自定義的圖形用戶界面

l  在受控和可復制的試驗框架中工作

l  在場景中配置和更改目標參數(shù)（RCS、距離、速度）

l  同步不同的測試系統(tǒng)類型，如雷達、相機、導航衛(wèi)星系統(tǒng)和激光雷達，以執(zhí)行傳感器融合式測試，德國Konrad車載毫米波雷達符合C-NCAP/EURO-NCAP標準測試解決方案

l  快速切換目標生成和傳感器特征

l  通過各種接口（如CAN、以太網(wǎng)、LIN等）接收目標參數(shù)的插件，用于無頭操作

l  可擴展且高度可擴展的解決方案，可用于多種變體

應用與技術

一種測試ADAS自動駕駛車輛的解決方案，其中儀器能夠實時模擬駕駛場景。通過實驗室的目標模擬，用戶可以檢測出的嚴重錯誤。大型的現(xiàn)場可編程門陣列允許對目標參數(shù)進行現(xiàn)場控制，并根據(jù)雷達傳感器的輸出產(chǎn)生反射器。

Konrad汽車雷達測試系統(tǒng)極大地擴展了傳感器供應商和汽車制造商的測試向量和再現(xiàn)性，使他們能夠地了解汽車雷達傳感器。---Jamie Smith，National Instruments的業(yè)務和技術總監(jiān)

有了PXI矢量信號收發(fā)器，結合業(yè)界最寬的帶寬和低延遲軟件，我們可以發(fā)現(xiàn)我們的汽車雷達傳感器。---客戶證詞

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雷達生產(chǎn)測試系統(tǒng)

Konrad- VRTS解決了在研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)境中76-81GHz至24GHz汽車雷達的測試和測量要求。它適用于模塊和系統(tǒng)特征描述以及車載驗證。

特征

l  為傳感器性能驗證執(zhí)行目標模擬和射頻測量

l  多目標場景（距離、速度、大小和到達角angle of arrival）

l  實現(xiàn)傳感器自校準和診斷，用于盲檢測、自對準誤差管理等。

l  24GHz、76-77GHz和77-82GHz高帶寬機型。

l  多傳感器數(shù)據(jù)融合。

l  雷達電路板和基本電子電路板的電路內測試

l  提高質量保證的總體測試覆蓋率

l  可升級，測試精度高

l  基本電子線路板功能測試

l  雷達功能測試包括組件噪聲地板估計

l  下線編程和安全啟動-啟動試驗

l  提供成品多氯聯(lián)苯的合格/不合格判定，從而提高效率

l  可重用系統(tǒng)設計

我們擅長:

• 集中架構與域控制器進行傳感器融合

• 360°冗余感測和深度學習

• 域控制器的原型復雜算法

• 開發(fā)感知算法，時間同步

• 用于ADAS域控制器原型的融合層

• 準確的車輛定位

• 車道識別和多傳感器數(shù)據(jù)記錄

• 客戶特定的應用程序

我們在傳感器融合方面的特長:

• 后視攝像頭和超聲波距離測量

• 前置攝像頭和前置雷達用于自適應巡航控制和車道保持輔助

• 后視攝像頭和紅外線傳感器

• 雷達，攝像機和超聲波用于自動緊急制動（AEB）

• 雷達，超聲波BSM - 盲點監(jiān)測

• 雷達，GPS，超聲波，攝像頭傳感器