adas硬件_ADAS智能辅助驾驶系统硬件在环（HIL）测试之硬件介绍

这篇主要分享的是ADAS融合系统的HIL测试系统的硬件结构及其作用&＃xff0c;其主要包括上位机、机柜、雷达模拟器系统、雷达暗箱系统以及视频暗箱。

上位机

上位机主要运行HIL测试系统的相关软件&＃xff0c;测试人员所有的前期准备工作与测试操作均在上面进行&＃xff0c;并监控测试结果&＃xff0c;其通过网口实现与NI实时机的通信&＃xff0c;上位机将VeriStand项目工程下载至NI实时机运行。

机柜

机柜主要由可编程电源、NI实时机、DB口面板、IO板卡等组成。程控电源为机柜中的设备供电&＃xff0c;通过串口进行控制&＃xff1b;DB口面板用于引出信号&＃xff0c;便于实现对信号的监控&＃xff1b;NI实时仿真机主要用于运行仿真场景&＃xff08;通过上位机软件VeriStand下载而来&＃xff09;&＃xff0c;在仿真场景中获取交通参与者&＃xff08;目标车辆、行人、或者自行车等&＃xff09;与本车之间的相对位置关系&＃xff08;距离信息、速度信息、方位信息&＃xff09;&＃xff0c;并将这这些信息通过以太网的方式传递给目标模拟器。同时&＃xff0c;NI仿真机通过对目标车辆角度等方位信息的计算&＃xff0c;得到各个电机的运动角度&＃xff0c;控制电机运动&＃xff0c;进而实现目标方位的模拟。

&＃xff08;图片来自互联网&＃xff0c;侵删&＃xff09;

视频暗箱

单摄像头类控制器一般由三部分组成&＃xff1a;图像采集模块、图像处理模块、控制策略模块&＃xff0c;但是在融合系统中&＃xff0c;摄像头是否带有控制策略模块还需要看融合方案&＃xff0c;如果目标融合算法在雷达中实现&＃xff0c;那么摄像头就无需控制模块。

针对摄像头的测试&＃xff0c;目前主要有视频注入以及投影方式两种方法。

视频注入&＃xff1a;视频注入是指将产生的视频数据流经过处理后转化为摄像头控制器图像处理单元所需要的视频协议信息。视频注入技术不受光线的影响&＃xff0c;但是很多摄像头厂家不开放视频通信协议&＃xff0c;导致无法进行。

投影方式&＃xff1a;投影方式不需要主机厂或者tire1了解图像采集模块与图像处理模块之间的通信协议&＃xff0c;其采用真实的摄像头&＃xff0c;这种方式容易实现&＃xff0c;但是易受光线和显示器的影响。

笔者所介绍的是投影方式&＃xff0c;投影方式则需要运用到视频暗箱&＃xff0c;用于安放摄像头与分屏器&＃xff0c;其主要由增距镜、屏幕、可调节支架及轨道等硬件组成&＃xff0c;可调节支架与轨道具有5个自由度&＃xff08;前后、左右、上下、绕垂直方向、俯仰&＃xff09;&＃xff0c;不仅可以调节摄像头的角度&＃xff0c;还可以调整摄像头、增距镜和屏幕的高度&＃xff0c;以保证中心轴重合。视频暗箱主要的作用就是用摄像头采集到的场景动画来模拟实车上摄像头所采集的真实场景。根据增距镜以及摄像头的相关参数&＃xff0c;设置摄像头、增距镜与屏幕之间的水平距离&＃xff0c;使摄像头的视角恰好覆盖仿真场景视频的大小&＃xff0c;分屏器上显示的内容由上位机分屏而来。

雷达模拟器系统

雷达模拟器系统包含目标模拟器&＃xff0c;天线盒子和射频天线&＃xff08;接收端、发射端&＃xff09;。目标模拟器通过接收毫米波雷达发射的信号&＃xff0c;根据NI实时仿真机传输的目标信息&＃xff0c;计算得到回波信号的延迟、频移信息&＃xff0c;并通过射频前端将射频信号发射出去。天线盒子内部含有延迟线&＃xff0c;用于发射信号的延迟&＃xff0c;同时模拟器中有典型目标的RCS模型库&＃xff0c;可实现目标回波幅度的仿真&＃xff1b;射频前端主要实现射频信号的收发和处理。

雷达暗箱系统

当前&＃xff0c;各大主机厂所用的雷达暗箱有的可以模拟一个目标&＃xff0c;多的可以模拟4个&＃xff0c;所模拟的目标个数越多&＃xff0c;成本也越高。笔者所述的雷达暗箱系统可以模拟两个目标&＃xff08;结构图暂时就先不放了&＃xff09;&＃xff0c;可以模拟水平以及俯仰两个方向&＃xff0c;其集成了两个前后布置的目标模拟器&＃xff0c;与目标模拟器正对放置的为雷达传感器部分。目标模拟器接收雷达发射的电磁波&＃xff0c;并根据对所模拟目标的位置、速度信息&＃xff0c;计算得到准确的回波信号&＃xff0c;最终通过发射天线将计算得到的射频信号发射回去。目标模拟器在机械结构的带动下能够实现水平、竖直两个方向的运动&＃xff0c;用于模拟不同方位的目标。整体暗箱的内部覆盖有角锥状的吸波材料&＃xff0c;减少杂波对毫米波雷达的影响&＃xff0c;以至于会造成数量不等的虚假目标。

&＃xff08;图片来自互联网&＃xff0c;侵删&＃xff09;

融合系统HIL台架的硬件就说到了这里&＃xff0c;其他的内容后续再分享&＃xff01;