CN110907738A - 用于车载融合adas功能电磁抗扰性能测试的*** - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，包括设置于电波暗室内的雷达目标模拟器、视频播放设备和EMS天线，电波暗室外的控制器和射频信号源，以及实现电波暗室内外信息传输的信号传输模块；毫米波雷达接收雷达目标模拟器发出的不同模拟工况下的回波信号，被测车辆的ADAS摄像头采集视频播放设备播放的与回波信号的模拟工况同步的道路场景图像。该***可以进行车载毫米波雷达和摄像头融合时整车ADAS***在各模拟工况下的电磁抗干扰测试，使得对汽车ADAS***的电磁抗干扰测试更符合实际使用情况，测试结果更具有参考和研究价值，促进ADAS***的发展和进步。

Description

用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***
技术领域
本发明涉及汽车电磁兼容测试领域，具体涉及一种用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***。
背景技术
高级驾驶辅助***(Advanced Driving Assistant System,简称ADAS)是利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行***的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。
基于毫米波雷达与摄像头融合的车载高级驾驶辅助***(即ADAS***)的量产车型越来越多。由于环境中的无线通信设备的增多，导致道路电磁环境日益复杂，车载ADAS***面临着各种电磁骚扰。目前，企业仅在汽车研发阶段对基于毫米波雷达与摄像头融合的车载高级驾驶辅助***的功能、性能测试，且在现有的电磁抗干扰性能测试中，仅针对单独的车载毫米波雷达或单独的视频***，并未考虑基于毫米波雷达与摄像头的车载融合ADAS***的电磁抗干扰性能，缺乏一套适用于车载融合ADAS***电磁抗扰性能测试***及方法。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，包括设置于电波暗室内的雷达目标模拟器、视频播放设备和EMS天线，电波暗室外的控制器和射频信号源，以及实现电波暗室内外信息传输的信号传输模块；
位于电波暗室内的被测车辆上设置有毫米波雷达和ADAS摄像头，所述毫米波雷达接收雷达目标模拟器发出的不同模拟工况下的回波信号，被测车辆的ADAS摄像头采集视频播放设备播放的与所述回波信号的模拟工况同步的道路场景图像；
控制器的信号传输端与信号传输模块的第一信号传输端连接，信号传输模块的第二信号传输端与视频播放设备的信号传输端连接，信号传输模块的第三信号传输端与雷达目标模拟器的信号传输端连接；
射频信号源的信号输出端与EMS天线的有线端连接。
上述技术方案的有益效果为：该***将雷达目标模拟器、视频播放设备设置于电波暗室内，使电磁抗干扰测试更便捷、灵活；该***可以进行车载毫米波雷达和摄像头融合时整车ADAS***在各模拟工况下的电磁抗干扰测试，使得对汽车ADAS***的电磁抗干扰测试更符合实际使用情况，测试结果更具有参考和研究价值，有利于及时预测出ADAS***的安全和稳定问题，促进ADAS***的发展和进步。
在本发明的一种优选实施方式中，所述雷达目标模拟器位于被测车辆的毫米波雷达前方，所述视频播放设备位于被测车辆的ADAS摄像头前方。
上述技术方案的有益效果为：进一步地准确的模拟实际应用场景，提高电磁抗干扰测试结果的参考和研究价值。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括设置于被测车辆的毫米波雷达与雷达目标模拟器之间的毫米波吸收暗箱；
和/或还包括高度调节台，所述雷达目标模拟器放置于所述高度调节台上。
上述技术方案的有益效果为：通过毫米波吸收暗箱使雷达波仅在车载毫米波雷达和雷达目标模拟器视距传输路径上传播，去除测试环境中的伪目标。通过高度调节台调节雷达目标模拟器的高度，使得雷达目标模拟器的收发天线对准车载毫米波雷达主瓣波束。
在本发明的一种优选实施方式中，所述雷达目标模拟器设有电磁屏蔽装置一；
和/或所述视频播放设备设有电磁屏蔽装置二。
上述技术方案的有益效果为：对雷达目标模拟器和视频播放设备进行电磁防护处理，避免EMS天线干扰影响雷达目标模拟器输出的回波信号质量，以及影响视频播放播放的视频图像质量，进而避免对ADAS***的电磁抗干扰测试结果引入误差。
在本发明的一种优选实施方式中，所述控制器的干扰控制端与所述射频信号源的控制端连接。
上述技术方案的有益效果为：便于控制射频信号源输出各种符合实际应用场景的电磁干扰信号，使得对ADAS***的电磁抗干扰测试更全面。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括串接在射频信号源的信号输出端与EMS天线的有线端连接通路上的EMS功放。
上述技术方案的有益效果为：通过EMS功放能够放大射频信号源输出的电磁干扰信号。
在本发明的一种优选实施方式中，所述信号传输模块包括光电转换模块和电光转换模块，所述视频播放设备的信号传输端与光电转换模块的第一电信号连接端连接，雷达目标模拟器的信号传输端与光电转换模块的第二电信号连接端连接，光电转换模块的光传输端与所述电光转换模块的光传输端连接，电光转换模块的电信号连接端与控制器的信号传输端连接。
上述技术方案的有益效果为：将视频播放设备和雷达目标模拟器与控制器的交互信号转换为光信号传输，能够有效避免电波暗室内电磁干扰信号对交互信号的影响。
在本发明的一种优选实施方式中，所述控制器、电光转换模块和射频信号源设置于EMC控制室内，所述光电转换模块设置于电波暗室内。
上述技术方案的有益效果为：进一步地有效避免了电波暗室内电磁干扰信号干扰信号。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一种优选实施方式中***布局示意图。
附图标记：
2 ADAS摄像头；3视频播放设备；4 EMS天线；5毫米波雷达；6毫米波吸收暗箱；7雷达目标模拟器；8高度调节台；9被测车辆；10控制器；11射频信号源；12 EMS功放；13电波暗室；14 EMC控制室；15光电转换模块；16电光转换模块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明公开了一种用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其***结构和布局如图1所示，包括设置于电波暗室13内的雷达目标模拟器7、视频播放设备3和EMS天线4，电波暗室13外的控制器10和射频信号源11，以及实现电波暗室13内外信息传输的信号传输模块；
位于电波暗室13内的被测车辆9上设置有毫米波雷达5和ADAS摄像头2，毫米波雷达5接收雷达目标模拟器7发出的不同模拟工况下的回波信号，被测车辆9的ADAS摄像头2采集视频播放设备3播放的与回波信号的模拟工况同步的道路场景图像；
控制器10的信号传输端与信号传输模块的第一信号传输端连接，信号传输模块的第二信号传输端与视频播放设备3的信号传输端连接，信号传输模块的第三信号传输端与雷达目标模拟器7的信号传输端连接；
射频信号源11的信号输出端与EMS天线4的有线端连接。
在本实施方式中，射频信号源11优选但不限于为射频综测仪(如CMD200或CMW500等)或矢量信号源等。
在本实施方式中，视频播放设备3优选但不限于为电子显示屏或投影设备等。
在本实施方式中，模拟工况是指模拟汽车实际驾驶过程中的ACC(AdaptiveCruise Control，自适应巡航控制)***、FCW(前向碰撞警告)***和AEB(自动紧急制动)***的各种应用场景，如ACC加速跟车、ACC匀速跟车、ACC减速跟车、前车紧急靠近触发FCW***，前车紧急靠近触发AEB***等。每个模拟工况对应的道路场景图像图像可通过实际假人驾驶各工况试验录制的视频文件，或者可通过汽车先进辅助驾驶***测试仿真软件预先生成的专用虚拟场景视频图像。
在本实施方式中，EMS天线为EMS电磁抗干扰(Electro MagneticSusceptibility，是指在一定环境中机器设备和***具有对所在环境中存在的电磁干扰有一定程度的抗扰度的能力，即电磁敏感性)测试项目使用的天线，可选择现有产品，如深圳国测电子有限公司型号为PowerLOG70800的抗扰度测试天线。
在本实施方式中，控制器10用于向视频播放设备3和雷达目标模拟器7传输模拟工况同步的视屏播放文件和雷达回波信号设置参数。
在本实施方式中，控制器10优选但不限于为PC电脑、笔记本电脑等。优选的，预先在控制器10内部的存储器(如硬盘)中依次存储有各模拟工况的回波信号的相关参数或执行文件，以及同步的视频播放文件，这样在电磁干扰测试中，控制器10分别输出模拟工况同步地回波信号的相关参数或执行文件和屏播放文件给雷达目标模拟器7和视频播放设备3，使得电波暗室13内视频播放设备3播放的道路场景图像与雷达目标模拟器7发出的回波信号的模拟工况同步的。
在本实施方式中，完成电磁抗干扰测试后，工作人员读取ADAS***在测试过程中产生的信息并进行后续结果分析。
在本实施方式中，优选的，EMS天线4包括多个分散布置或集中布置的子天线，射频信号源11包括一个子信号源或多个发出不同频段和/或不同调制方式的电磁干扰信号的子信号源。当射频信号源11包括一个子信号源时，子信号源的输出端分别与子天线的有线端连接，使得EMS天线模拟的电磁干扰信号遍布待测ADAS***四周，更符合实际情况，提高抗干扰测试的精准性。当射频信号源11包括多个子信号源时，每个子信号源的输出端至少连接一个子天线的输出端，控制器10控制子信号源输出不同频段或者不同调制方式或者频段和调制方式均不同的电磁干扰信号，如分别输出3G联通信号、3G移动信号、3G电信信号、4G信号、2G信号和WIFI信号等，使得待测ADAS***受到的电磁干扰环境更接近真实情况，也有利于提高抗干扰测试的精准性。在本实施方式中，优选的，该测试***还包括设置于电波暗室13内的天气模拟装置，天气模拟装置包括设于被测车辆9斜上方的生雾设备、降雨设备和降雪设备，使得ADAS摄像头2和毫米波雷达5需要透过雾、雨、雪探测光信号和雷达信号，可通过外部的控制器10控制生雾设备、降雨设备和降雪设备的开启或关闭。使得该***能够对待测ADAS***进行各种天气环境下的电磁场干扰测试，提高测试结果的有效性以及参考和研究的价值。
在本实施方式中，优选的，天气模拟装置还包括设置于ADAS摄像头2和视频播放设备3之间和/或毫米波雷达5和雷达目标模拟器7之间的透明箱体，生雾设备、降雨设备和降雪设备设置于该透明箱体的顶部，分别向透明箱体内部释放雾、雨和雪，ADAS摄像头2和/或毫米波雷达5需要透过该透明箱体探测光信号和雷达信号。透明箱***于DAS摄像头2和视频播放设备3之间，或者毫米波雷达5和雷达目标模拟器7之间，或者同时在DAS摄像头2和视频播放设备3之间和毫米波雷达5和雷达目标模拟器7之间。优选的，透明箱体采用全透光玻璃制成，以便不影响ADAS摄像头2和毫米波雷达5的接收光信号和雷达信号的能力，同时，雾、雨和雪只产生在透明箱体内，不会对***中其他零部件(如雷达目标模拟器7等)的运行稳定性产生影响。
在一种优选实施方式中，雷达目标模拟器7位于被测车辆9的毫米波雷达5前方，进一步优选的，雷达目标模拟器7位于被测车辆9的毫米波雷达5前方1米到2米处，且雷达目标模拟器7中的激光对准器需和被测的毫米波雷达5对准。
在一种优选实施方式中，视频播放设备3位于被测车辆9的ADAS摄像头2前方，且在电磁抗干扰测试前对视频画面进行常规标定，进一步优选的，视频播放设备3播放的射频图像全部位于ADAS摄像头2的视场范围内。
在本实施方式中，电波暗室13为一个封闭的房间，房间的所有***设有屏蔽层，且在房间内壁设有如图1所示的锯齿状吸波材料。
在本实施方式中，优选的，控制器10的干扰控制端与射频信号源11的控制端连接；优选的，射频信号源11优选但不限于为射频综测仪，其可通过仪器设备接口及线缆与控制器连接通信。
在本实施方式中，EMS天线4的有线端与射频信号源11的输出端优选但不限于通过低损耗的带有屏蔽功能的专用射频线缆连接，在电波暗室13开设有供射频线缆穿过的通孔，优选的，在通孔周围需要做好电磁屏蔽防护以避免外界干扰信号进入电波暗室13。
在一种优选实施方式中，还包括设置于被测车辆9的毫米波雷达5与雷达目标模拟器7之间的毫米波吸收暗箱6；
和/或还包括高度调节台8，雷达目标模拟器7放置于高度调节台8上。
在本实施方式中，毫米波吸收暗箱6优选但不限于为一中间开设有通孔的板状或箱状吸波材料制成，其使得毫米波雷达5与雷达目标模拟器7之间具有无干扰的通信空间通道。
在一种优选实施方式中，雷达目标模拟器7设有电磁屏蔽装置一；
和/或视频播放设备3设有电磁屏蔽装置二。
在本实施方式中，电磁屏蔽装置一优选但不限于为设于雷达目标模拟器7外的金属屏蔽罩或金属屏蔽网或屏蔽材料粘附层，且该金属屏蔽罩或金属屏蔽网或屏蔽材料粘附层预留有供回波信号输出的孔；电磁屏蔽装置二优选但不限于设于视频播放设备3外的金属屏蔽罩或金属屏蔽网或屏蔽材料粘附层，且该金属屏蔽罩或金属屏蔽网或屏蔽材料粘附层预留有展示视屏图像的孔。
在本实施方式中，优选的，电磁屏蔽装置一还包括设置于雷达目标模拟器7内部接口线路上的磁珠、电路板上的金属屏蔽罩等抗电磁干扰元件；电磁屏蔽装置二还包括设置于视频播放设备3内部接口线路上的磁珠、电路板上的金属屏蔽罩等抗电磁干扰元件。
在一种优选实施方式中，还包括串接在射频信号源11的信号输出端与EMS天线4的有线端连接通路上的EMS功放12。
在本实施方式中，EMS功放12的电路结构具体可参考网址https://wenku.***.com/view/da8d932cba0d4a7303763a38.html上的方法选择，在此不再赘述。
在本实施方式中，优选的，当视频播放设备3为电子显示屏时，电子显示屏放置于ADAS摄像头2的正前方，根据ADAS摄像头2的位置来调节电子显示屏的位置，使电子显示屏与ADAS摄像头2中心轴线位于一条直线上；进一步优选的，还包括支撑电子显示屏并调节电子显示屏位置的支撑机构，支撑机构包括底座、设于底座下端的多个滚轮、设于底座上端可伸缩的至少一个竖杆，在竖杆上设有视频播放设备安装部。滚轮优选为万向轮，可带动电子显示屏在电波暗室内移动来调节电子显示屏在微波暗室内的平面位置，通过竖杆伸缩可以调节电子显示屏的高度。视频播放设备安装部优选但不限于为现有的卡嵌结构或者挂钩等。
在一种优选实施方式中，信号传输模块包括光电转换模块15和电光转换模块16，视频播放设备3的信号传输端与光电转换模块15的第一电信号连接端连接，雷达目标模拟器7的信号传输端与光电转换模块15的第二电信号连接端连接，光电转换模块15的光传输端与光电转换模块16的光传输端连接，电光转换模块16的电信号连接端与控制器10的信号传输端连接。
在本实施方式中，光电转换模块15的光传输端与电光转换模块16的光传输端之间优选的通过光纤连接，这样可以实现远距离的无干扰的信号传播。
在本实施方式的一种应用场景中，光电转换模块15包括第一光电转换单元和第二光电转换单元，第一光电转换单元的输出端与视频播放设备3的信号输入端通过导线连接，第二光电转换单元的输出端与雷达目标模拟器7的信号输入端通过导线连接；电光转换模块16包括第一电光转换单元和第二电光转换单元，第一电光转换单元的输出端与第一光电转换单元的输入端通过光纤连接，第一电光转换单元的输入端与控制器的第一信号输出端通过导线连接，第二电光转换单元的输出端与第二光电转换单元的输入端通过光纤连接，第二电光转换单元的输入端与控制器的第二信号输出端通过导线连接。
在本实施方式中，第一电光转换单元和第二电光转换单元优选但不限于为带有光纤接头的LED模块，LED模块可选择现有的产品。第一光电转换单元和第二光电转换单元优选但不限于为带有光纤接头的光电接收模块，光电接收模块可选择现有光电探测器。
在一种优选实施方式中，控制器10、电光转换模块16和射频信号源11设置于EMC控制室14内，光电转换模块15设置于电波暗室13内。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其特征在于，包括设置于电波暗室内的雷达目标模拟器、视频播放设备和EMS天线，电波暗室外的控制器和射频信号源，以及实现电波暗室内、外信息传输的信号传输模块；
位于电波暗室内的被测车辆上设置有毫米波雷达和ADAS摄像头，所述毫米波雷达接收雷达目标模拟器发出的不同模拟工况下的回波信号，被测车辆的ADAS摄像头采集视频播放设备播放的与所述回波信号的模拟工况同步的道路场景图像；
控制器的信号传输端与信号传输模块的第一信号传输端连接，信号传输模块的第二信号传输端与视频播放设备的信号传输端连接，信号传输模块的第三信号传输端与雷达目标模拟器的信号传输端连接；
射频信号源的信号输出端与EMS天线的有线端连接。
2.如权利要求1所述的用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其特征在于，所述雷达目标模拟器位于被测车辆的毫米波雷达前方，所述视频播放设备位于被测车辆的ADAS摄像头前方。
3.如权利要求1所述的用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其特征在于，还包括设置于被测车辆的毫米波雷达与雷达目标模拟器之间的毫米波吸收暗箱；
和/或还包括高度调节台，所述雷达目标模拟器放置于所述高度调节台上。
4.如权利要求1所述的用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其特征在于，所述雷达目标模拟器设有电磁屏蔽装置一；
和/或所述视频播放设备设有电磁屏蔽装置二。
5.如权利要求1所述的用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其特征在于，所述控制器的干扰控制端与所述射频信号源的控制端连接。
6.如权利要求1所述的用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其特征在于，还包括串接在射频信号源的信号输出端与EMS天线的有线端连接通路上的EMS功放。
7.如权利要求1所述的用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其特征在于，所述信号传输模块包括光电转换模块和电光转换模块，所述视频播放设备的信号传输端与光电转换模块的第一电信号连接端连接，雷达目标模拟器的信号传输端与光电转换模块的第二电信号连接端连接，光电转换模块的光传输端与所述电光转换模块的光传输端连接，电光转换模块的电信号连接端与控制器的信号传输端连接。
8.如权利要求7所述的用于车载融合ADAS功能电磁抗扰性能测试的***，其特征在于，所述控制器、电光转换模块和射频信号源设置于EMC控制室内，所述光电转换模块设置于电波暗室内。
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