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传感器融合测试技术-德国konrad汽车自动驾驶ADAS
2020-04-08 14:36:51· 来源：富瑞博
德国konrad自动驾驶ADAS传感器融合测试技术SENSOR FUSION TEST 传感器融合试验车辆可以组合来自多个传感器的数据来执行环境识别和相应的决策。
德国konrad自动驾驶ADAS传感器融合测试技术
SENSOR FUSION TEST 传感器融合试验
SENSOR FUSION TEST 传感器融合试验
车辆可以组合来自多个传感器的数据来执行环境识别和相应的决策。Konrad Technologies提供了一种通过传感器融合来测试这项技术的创新方法。该方法将ADAS传感器与硬件在环式测试相结合。在虚拟环境中实时模拟物体，在实验室模拟真实世界的驾驶场景。传感器融合测试使制造商能够满怀信心地开发和生产安全的自主车辆。
自动驾驶车辆的主动安全系统需要数百万英里/公里的试驾才能满足所有的安全要求。通过我们在Konrad的自动驾驶ADAS测试单一平台上进行传感器融合测试的全方位解决方案，您可以将所有安全关键系统测试从道路转移到实验室。这一解决方案在整个汽车行业提供了一个更强大的体系结构，简化并缩短了汽车制造商以及ADAS公司的开发时间。
在传感器融合测试领域，Konrad Technologies ADAS测试解决方案提供了一种独特的传感器表征和测试方法，其可扩展系统可在单个测试系统中进行基于测量和基于系统仿真的测试。ADAS传感器融合测试与硬件在环（HiL）测试系统的结合，使汽车环境中的测试能力达到了一个新的水平。使用KT-ADAS-HIL传感器融合测试工作台，可以在模拟场景中实时模拟和测试车辆中的各个系统、子系统和传感器。
本质上，传感器模块本身被“引入回路HIL”以验证其性能！
传感器融合这一概念涵盖所有类型的传感器。典型的例子是将前置摄像头和前置雷达提供的信息融合。摄像头只能在可见光谱下工作，不适用于雨天、浓雾、太阳眩光和黑暗等环境，但是在识别颜色(如道路标记)方面具有高度可靠性。而雷达即使在低分辨率下，也可用于探测距离，并且环境条件对雷达没有太大影响。
德国Konrad自动驾驶ADAS测试解决方案能完成以下任务：
-ADAS HIL传感器融合
-ADAS HIL系统的集成
-ADAS同步传感器融合目标仿真
-ADAS汽车零部件模型集成
德国konrad自动驾驶ADAS传感器融合测试技术
优势：
优势：
-自动测试和回放复杂场景测试
-360度冗余感知和深度学习
-用一个系统进行传感器模拟和物理测量
-开发感知算法，时间同步
-ADAS域控制器原型的融合层
-精确的车辆定位车道识别与多传感器数据记录
-客户特定应用等
-具有域控制器的集中式体系结构
-域控制器的原型复杂算法
中国汽车工程研究院股份有限公司（CAERI）使用Konrad的ADAS自动驾驶测试解决平台
随着雷达传感器的设计复杂性不断增加，为运输业提供多种能力，一级供应商继续创新新技术，以降低成本。随着对汽车雷达技术和应用的需求不断增加，为了充分验证传感器本身和预期用例的功能性能，它们的测试程序已经从简单的测试协议发展到复杂的测试协议。基于场景的测试和射频测量的结合使用可以有效地用于验证雷达传感器在其特定应用用例环境或条件下的功能性能。本文将讨论雷达测试需求的变化，以及如何利用建立在NI平台上的Konrad富瑞博合作伙伴车载雷达测试系统（KT-VRTS）来解决这些变化。
由于其模块化架构，KT-ADAS-HIL传感器融合测试工作台支持范围广泛的ADAS应用，包括ACC、AEB、LDW等。工作台专注于连接性，可以使用多个软件模拟工具执行测试场景，包括IPG汽车制造商和VI-grade VI CarReal Time。传感器、ADAS传感器包（或吊舱）、ADAS系统和子系统以及车辆部件模型都可以在单个工作台上同时单独测试。
可靠性、连接性、自主性
模块化和可扩展的方法使ADAS-HIL传感器融合测试工作台能够根据您的使用进行配置，包括ECU测试、传感器测试、传感器融合测试。我们提供专用软件、实时硬件和复杂的测试系统，以实现高效和安全的验证工作。
自动驾驶ADAS虚拟道路试验
Testing on virtual roads
我们开发了一个自动驾驶ADAS传感器融合测试解决方案，可以在虚拟环境中融合来自多个摄像头Cameras、激光雷达LiDAR、雷达Radar,和超声波传感器Ultrasonic Sensors的数据。这使得算法能够准确地理解汽车周围的360度环境，从而生成一个稳定健壮的表示，包括静态和动态对象。
带传感器融合测试（Driver in the Loop）的驾驶在环测试（Driver in the Loop）
驾驶在环测试Driver in the Loop（DIL）与传感器融合测试包括汽车硬件在环（HIL）测试中常用的汽车电子控制单元（ECU）硬件和软件功能测试方法。DIL与传感器融合测试结合了驾驶模拟器和传感器测试技术，为ADAS和自主驾驶特性开发和功能验证工作提供了新的测试能力水平。
请看VI-grade和Konrad Technologies的协作，在驾驶测试前在实验室验证ADAS/AD功能。
VI-grade和Konrad合作开发带传感器融合测试的驾驶在环测试Driver in the Loop（DIL）视频
通过将Konrad Technologies车载雷达测试系统、摄像机目标模拟器和VI-grade驾驶模拟器相结合，完成ADAS测试解决方案，包括驾驶在环测试（DIL）和传感器融合。该系统使人类驾驶员能够体验和工程师测试安全关键驾驶场景，包括紧急制动（Emergency Braking）、车道保持辅助（Lane Keep Assistance）、自适应巡航控制（Adaptive Cruise Control）等。
使用我们Konrad“驾驶在环测试（DIL）与传感器融合测试”可以减少ADAS/AD高级辅助驾驶/自动驾驶开发工作中昂贵的驱动测试。
德国konrad自动驾驶ADAS传感器融合测试技术
随着自动驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）功能的开发缓慢的进展，对需要自动驾驶辅助的测试类型，以及更重要的是到底需要多少测试，仍存在争议。随着世界各地政府和自动驾驶核心部门小组就这一主题开展合作，原始设备制造商OEM和Tier 1S继续开发和测试ADAS和AS的功能，主要使用驾驶测试和道路里程作为实际测试方法。在本文中，VI grade和Konrad Technologies（KT）合作开发驾驶模拟器与ADAS/AD的一系列传感器如何在实验室中一起使用，以可靠地验证ADAS/AD的功能，作为地面实况调查的前一步。将传感器融合测试作为测试方法的驾驶在环测试（DIL）也将驾驶员反应和人类感知纳入ADAS/AD功能测试，目的是在实验室环境中复制真实的驾驶情况，从而可能将昂贵和冗长的驾驶测试有效减少50%。
DIL与传感器融合测试是一种包括汽车传感器在内的汽车ECU硬件和软件功能测试中常用的HIL测试方法。带传感器融合测试的DIL能够在驾驶测试之前在实验室环境中对ADAS和AD系统以及子系统的功能、回归和故障进行测试。包括真实世界驾驶场景的驾驶员感知和行为，验证了ADAS/AD功能性能更接近真实世界用例。此功能使ADAS/AD功能的有效优化工作能够在更安全的工作环境中缩短开发周期并满足规范标准。
挑战：有效验证和确认ADAS/AD功能
德国konrad自动驾驶ADAS传感器融合测试技术
德国konrad自动驾驶ADAS传感器融合测试技术
随着ADAS/AD功能获得社会缓慢而肯定的采用，对于需要哪种类型的测试，更重要的是，需要多少测试，仍然是个问题。作为为大规模部署提供指导和确保安全的渐进步骤，多个政府资助的项目正在世界各地展开，如德国的Pegasus Project和新加坡的TR68 effort。ISO 26262标准的附录还介绍了有关传感器测试要求的一些见解。
随着世界各地政府和自动驾驶核心部门小组就这一主题开展合作，原始设备制造商OEM和Tier 1S争先恐后地率先部署一款完全自主的汽车，主要依靠驾驶测试作为事实上的测试方法。预计在公路上行驶数百万英里和预测计算（如验证ADAS/AD功能可能需要88亿英里的测试）只会给原始设备制造商带来越来越大的挑战，使他们相信使用这些先进的ADAS和AD功能的安全性，并确保下一代的收入来源于这些功能的采用。
目前传统常规驾驶测试作为验证ADAS/AD功能的主要方法
目前ADAS/AD功能开发和验证的方法是：
1.验证传感器包，
2.开发必要的软件算法，
3.在实验室执行有限的软件测试（通常使用HIL测试设备），以及
4.在测试车辆中执行驾驶测试。
5.分析驾驶测试数据并确定可能提高软件能力的领域
6.安排重复驾驶测试
迭代数据分析和驾驶测试在一个循环中执行，直到ADAS/AD功能符合规范。
这种迭代开发方法当然是功能性的，同时提供了ADAS/AD功能的道路验证和验证。但由于大量的资源管理需求，它也效率低、成本高、耗时长，导致开发周期延长。
解决方案：使用Konrad公司最新推出的DIL与传感器融合测试，验证和优化ADAS/AD功能
驾驶模拟器将人的感知和行为纳入汽车特性和功能的性能测试。VI-grade公司的驾驶模拟器用于广泛的“虚拟驾驶里程”，以确定车辆总体设计性能和特定系统或子系统性能。VI-grade驾驶员动态Driver-in-Motion（DiM）150模拟器提供了完整的驾驶员行为和9级的车辆运动来模拟真实的驾驶情况，而紧凑型驾驶模拟器（CDS）则侧重于在没有模拟车辆运动的情况下包括驾驶员行为。
Konrad传感器融合HIL测试是包括根据ECU硬件在环测试的驾驶场景实时刺激传感器，以便ECU传感器通信也可以作为ECU性能和功能测试的一部分进行验证。Konrad的雷达、激光雷达和摄像机模拟器用于同时刺激传感器，其输出直接发送到电子控制单元进行处理和必要的决策/行动。
DIL与传感器融合测试结合了上述技术的优点，为ADAS/AD特性开发和功能验证工作提供了一种新的测试能力。
下面展示了Konrad雷达模拟器和摄像机模拟器的概念，该模拟器DIM150正在意大利乌迪内的VI-grade模拟测试中心进行AEB和ACC测试。
Konrad富瑞博合作伙伴的自动驾驶测试方案可以使OEM厂家在真实驾驶测试前，在实验室通过传感器融合测试验证高级辅助驾驶和自动驾驶ADAS/AD的功能
下面的图2显示了由VI -grade和Konrad构建的具有传感器融合测试应用程序的DIL的高级架构。
下面的图2显示了由VI -grade和Konrad构建的具有传感器融合测试应用程序的DIL的高级架构。
重点是：
-驾驶模拟器场景生成软件输出目标数据流，这些数据流从KT发送到雷达和摄像机模拟器。
-摄像机和雷达模拟器根据目标数据流实时模拟各个传感器。
-传感器输出连接到ECU或直接返回到驾驶模拟器场景模型，以便在驾驶测试中进行实时反馈和决策。
具有传感器融合测试顶层架构的DIL
德国konrad自动驾驶ADAS传感器融合测试技术
下图显示了雷达和摄像机模拟器。Konrad富瑞博合作伙伴KT雷达、摄像机和激光雷达模拟器都设计有多个总线选项，如连接到运行场景模型的实时应用程序的CAN或以太网。KT车载雷达测试系统（VRTS）能够通过单个系统进行目标模拟和射频测量，以验证工作频率为76GHz至81GHz的传感器的性能和功能。它建立在NI-VRTS雷达测试平台上，包括用于连接的Konrad富瑞博合作伙伴模块和用于模拟从4米到250米的一个或多个物体的测试方法，还包括执行射频测量的能力，如EIRP、工作带宽，以及啁啾分析等等。利用PXI-CAN模块，雷达模拟器可以直接连接到RT场景生成处理器。
Konrad摄像机模拟器可选择over the air（OTA）或摄像流注入，以实现摄像机模块的模拟和数字测试功能。也可以将摄像机连接到单独的ECU或处理器，以进行特定的摄像机流分析，例如跟踪车道标记算法或子系统测试。对于这个演示，VI-grade团队使用了一个内部VI-grade摄像机模拟器作为例子。
上图显示了连接到DiM150的雷达和摄像机模拟器
传感器融合试验中DIL的好处和积极影响
带传感器融合的DIL为ADAS/AD开发过程提供了一些好处。首先，作为ground truthing的预先测试，它可以使驾驶测试更严格的评估水平。其次，在驾驶测试之前，它在安全的实验室环境中可靠地测试和验证ADAS/AD功能，包括转角情况，以避免可能对驾驶员造成危险的初步驾驶。接下来，带有传感器融合测试的DIL允许对ADAS/AD功能进行压力测试和回归测试，以在驾驶测试之前确认稳定的操作状态。第四，该测试方法将驾驶员反应作为ADAS/AD功能测试的一部分，ADAS/AD功能测试是ADAS/AD整体功能性能的关键部分。自动辅助驾驶紧急停车（AEB）测试如下所示。
自动紧急制动（AEB）试验和传感器融合试验。注意，显示雷达传感器检测到的物体的红色圆圈与UI集群上的红色汽车指示灯之间的正相关。
有了这些好处，DIL和传感器融合测试，正在为新一代和下一代ADAS/AD功能进行研发，有可能实现自动化1B虚拟驾驶英里数，以优化ADAS/AD功能，这是一个可以缩短ADAS/AD开发V周期的关键概念。Konrad Technologies富瑞博合作伙伴和VI Grade继续探索新的应用领域，在这些领域，这种能力可以为ADAS/AD功能带来有效和高效的评估技术。
传感器融合测试驾驶在环测试在2018中国汽车测试博览会
ADAS一站式虚拟试驾解决方案
我们的虚拟试驾应用程序使用IPG汽车制造商和运行在Hil系统上的NI VeriStand执行传感器融合测试
我们是以下领域的专家：
-基于域控制器的传感器融合集中式结构
-360度冗余感知和深度学习
-域控制器的原型复杂算法
-开发感知算法，时间同步
-ADAS域控制器原型的融合层
-精确的车辆定位
-车道识别与多传感器数据记录
-特定于客户的应用程序
我们的传感器融合专业知识包括：
-后视摄像机与超声波测距
-用于自适应巡航控制和车道保持辅助的前摄像头和前雷达
-后视摄像头和红外传感器
-自动紧急制动（AEB）用雷达、摄像机和超声波
-用于BSM的超声波雷达-盲点监测
-雷达、GPS、超声波、摄像机传感器
更多德国自动驾驶ADAS测试方案点击：德国Konrad高级驾驶辅助系统ADAS测试解决方案
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E-mail：order@freeboard.com.cn
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