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新型雷达目标模拟器将大多数自动驾驶路测转移到实验室

导读: 德国弗劳恩霍夫高频物理与雷达技术研究所(Fraunhofer Institute for High Frequency Physics and Radar Techniques, FHR)推出了新型ATRIUM测试设备,可将大部分的自动驾驶汽车道路测试转移到实验室。

据外媒报道,自动驾驶汽车上的传感器必须极其可靠,因为未来自动驾驶汽车驾驶员不会再在驾驶过程中一直监控交通。过去,此类传感器经历了各种艰苦的道路测试。如今,德国弗劳恩霍夫高频物理与雷达技术研究所(Fraunhofer Institute for High Frequency Physics and Radar Techniques, FHR)推出了新型ATRIUM测试设备,可将大部分的此类道路测试转移到实验室。ATRIUM生成了非常接近与道路交通实际情况的人工环境,展示了汽车雷达传感器测试。

未来的汽车将可自动驾驶,乘客可像乘坐私人司机开的汽车,在车内交谈、看报或者观看视频。尽管自动距离控制等驾驶辅助系统已不再是市场上的新产品,但是完全自动驾驶汽车离上路仍需数年时间,因为涉及到的技术必须保证绝对可靠。而传感器就是决定性因素:例如,如今的雷达传感器已经能够独立探测障碍物,并在危险情况下进行刹车操作。在安装到汽车上之前,此类以及其他种类的传感器都需要经过严格测试。而自动驾驶汽车的可靠性要求更高,因为如果驾驶员不再进行驾驶,最终汽车制造商可能需要负责避免交通事故。

这就是为什么汽车制造商对传感器的可靠性要求较高的原因。他们要求传感器在数百万公里的行驶距离中不出现一次以上的错误,也意味着如今的汽车需要完成非常长的道路测试。此外,为了从数据上证明传感器的可靠性,还必须对多个传感器进行测试,也就是说几辆配备传感器的测试车必须在路上行驶很长时间。另一个挑战是,如果传感器在行驶几千公里后发生了错误,则必须对传感器进行优化,然后重新开始道路测试,这是一个非常耗时的过程。

为了简化测试,已经有人尝试模拟现实,将道路测试带入实验室。此类实验室测试已经用于测试雷达传感器。雷达传感器发出的无线电信号会被各种物体反射,基于反射,电子传感器系统得以分析周围环境,测量与被探测物体的距离以及物体移动的速度。

该原则已经在实验室中使用雷达目标模拟器进行了模拟,此类模拟器会收集车辆雷达发出的雷达波,并修改雷达信号,让其表现得像是探测到了物体。然后,该模拟器将信息以人工回波图像(artificial echo image)的形式发送回汽车。因此,雷达目标模拟器会为车辆雷达生成模拟环境。此方法的好处显而易见:带有汽车雷达和雷达目标模拟器的试验台可以在实验室日夜不停地运行,并不需要将汽车开到街上。

不过,目前市场上仅有的几种雷达目标模拟器还远不能生成完整的回波环境。大多数都只能生成高度受限的图像,只有个位数的反射图像传送回了汽车雷达。与自然环境中的场景相比,该数目非常小,因为真实场景中包含了人、车、树、交通信号灯等数百种物体,而且即使是交通中的汽车也会从不同角度生成各种反射图像。

因此,德国弗劳恩霍夫高频物理与雷达技术研究所的研发团队开发一种新型、性能更高的雷达目标模拟器ATRIUM(德语首字母缩写,意为“雷达回路测试和测量汽车测试环境”),能够生成更多反射物体图像。德国弗劳恩霍夫高频物理与雷达技术研究所目前的目标是在项目结束时,可生成300个物体的反射图像。

此外,德国弗劳恩霍夫高频物理与雷达技术研究所已经提交了ATRIUM技术的专利申请。研究人员表示:“我们已经优化了传输管道的结构,使其更加具有成本效益。最终,可以生成不同角度的反射图像,传送回汽车雷达。”最终,可使得在实验室高度真实的条件下,对自动驾驶汽车新型传感器进行全面测试成为可能。“未来,我们将进行非常复杂的测试,大大减少车辆路测时间。”

作者:余秋云

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