研究背景

如今，環境中的無線通信設備的增多，導致道路電磁環境日益復雜，ADAS系統也面臨著各類復雜的電磁干擾。而由于ADAS是自動駕駛車輛中的一個大型綜合系統，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之一。為防止出現任何失靈或故障，汽車制造商往往需要投入大量資源進行道路測試，以確保雷達和攝像頭都能達到抗干擾的要求，確保車輛在各類實際場景中的安全性。

R&S®TA-ACE測試系統旨在將這項測試引入測試暗室中，以在暗室中可重復的復現實際場景來測試車輛在復雜電磁環境下的ADAS功能響應。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）已成功驗證自適應巡航控制（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證包括車道保持輔助（LKA）、交通標志識別（TSR）以及盲區監測（BCW）等在內的關鍵功能。目前，本系統已與權威檢測機構完成共同驗證，且已被國外和內領先主機廠采用。

解決方案

1. 方案系統構成：

利用現有的EMC暗室環境，增加以下儀表與組件：

•汽車雷達目標模擬器（AREG800A或AREG100A）

•雷達驅動系統（TA-RDS）+ 吸波材料墻

•實況視覺投影系統（TA-LVP）

•測試軟件（TAS-ACE）

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

圖1 系統整體框圖

圖2 TA-ACE布置圖

圖3 雷達目標模擬器AREG800A和天線陣列前端QAT100

測試方法與項目

首先應定義好測試場景，包括被測車輛（VUT）的速度、運動軌跡，目標物的大小（RCS），遠車（RV）的速度、距離以及路徑變化等。其次應設置VUT監控，經由測功機、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。
 

圖4 儀表盤碰撞預警顯示

測試項目包括：

•自適應巡航控制（ACC）測試，包含遠車加減速及變道

•自動緊急制動（AEB）

•車道保持輔助（LKA）

•交通標志識別（TSR）

•盲區監測（BCW）

測試面臨的挑戰

首先，雷達目標回波產生的同步和可視化效應在定時、距離和透視比方面都是至關重要的。雖然在測試前已經實施了攝像頭和視覺投影的調整，但由于通信局域網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整定時同步。

解決方法：通過驅動軟件的新功能，測試人員可管理駕駛場景創建和事件觸發器，從而節省時間并克服定時問題。

其次，將VUT雷達與AREG前端位置對準在硬件搭建過程中是非常重要的。因為只有這樣才能使模擬車輛（RV）處于VUT正前方，實現零角度偏差。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，RV車輛在前方15米減速時，并沒有引起VUT的響應。但是當AREG的目標距離改為5米時，儀表盤上突然出現一個目標，導致VUT突然剎車。 

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

圖5 雷達識別為同車道示意圖

同時，R&S發現當AREG同時模擬5米、15米和50米的3臺車輛時，VUT的雷達會在20米距離處探測到第4個目標。 而第四個目標不是預定目標，是由于AREG發射機在飽和狀態下工作造成的。 

解決方案：通過將基礎衰減設置從- 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，但如果設計不正確，可能就得不到理想結果。例如，當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計應允許適當調整屏幕布的張力，使屏幕平滑。設置屏幕夾具結構所花費的時間超出預期。