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Hardware-in-the-Loop-Validierung von Automotive-Radarsensoren

07. Oktober 2021 - Rohde & Schwarz und Vector Informatik arbeiten gemeinsam an Closed-Loop-Szenario-Tests von Automotive-Radarsensoren für fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und autonomes Fahren (AD). Die Kombination der Vector DYNA4-Simulationsumgebung für virtuelle Testfahrten mit dem neuesten Radar-Stimulationssystem für bewegliche Objekte von Rohde & Schwarz ermöglicht die leistungsstarke Verifizierung sicherheitskritischer ADAS-Funktionen. Dazu gehört die Überprüfung der automatischen Notbremsung in einer integrierten Hardware-in-the-Loop-Umgebung.

Mit Hardware-in-the-Loop-Tests (HiL) lässt sich die Entwicklung komplexer eingebetteter Echtzeitsysteme wie ADAS beschleunigen. Das Verfahren wird dann eingesetzt, wenn die Verwendung eines fertig montierten Fahrzeugs nicht möglich oder zu kostspielig, zeitaufwendig oder gefährlich ist. In diesen Fällen werden der Betrieb und das Verhalten von unterstützenden Systemen elektronisch simuliert.

Das System besteht aus den folgenden Komponenten: Die Vector Software DYNA4 für virtuelle Testfahrten simuliert die Umgebung und stellt die Benutzeroberfläche für Szenario-Konfigurierung und Testausführung bereit. Das Radartestsystem von Rohde & Schwarz generiert dynamische künstliche Objekte für den zu testenden Radarsensor, basierend auf ASAM-OSI-Objektlisten, die in der DYNA4-Umgebungssimulations-Software implementiert sind. Die CANoe Software von Vector empfängt über den Bus die Ausgangssignale des Radarsensors mit den detektierten Objekten und ermöglicht deren Analyse und Visualisierung. Außerdem werden die Parameterwerte der detektierten Objekte mit den simulierten tatsächlichen Werten (Ground Truth-Daten) verglichen.

Das Radartestsystem von Rohde & Schwarz besteht aus dem R&S AREG800A Automotive Radarechogenerator als digitales Backend und dem R&S QAT100 Antennenarray als Frontend. Die Lösung eröffnet ganz neue Möglichkeiten für den Test radarbasierter ADAS-Funktionen und gewährleistet die Sicherheit autonomer Fahrfunktionen mittels Hardware-in-the-Loop-Tests. Eine innovative Technologie für das Antennenarray ermöglicht die Erzeugung komplexer künstlicher Objekte mit variablem Abstand sowie variabler Radialgeschwindigkeit, Objektgröße und Einfallsrichtung für die Radarsensoren. Eine physische Bewegung von Antennen oder Messgeräten ist nicht nötig. Eine reaktionsschnelle, dedizierte HiL-Schnittstelle konform zur ASAM Open Simulation Interface-Spezifikation erlaubt die realistische Over-the-Air-Stimulation von Radarsensoren mit anspruchsvollen, komplexen und sogar riskanten Fahrszenarien. Dank seinem modularen und skalierbaren Konzept ist das Radartestsystem eine zukunftssichere Lösung. Ausgehend von grundlegenden radarbasierten ADAS-Funktionstests, z.B. für die adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) oder die automatische Notbremsung (AEB), können auch fortgeschrittene Testfälle über einfache Upgrades abgedeckt werden. Das System kann mit der Komplexität zukünftiger Szenarien auf dem Weg zum autonomen Fahren mitwachsen.

Die Lösung, die fortschrittlichste Technologie aus beiden Welten vereint – Simulation und Over-the-Air-Radarstimulation – bedeutet einen wichtigen Schritt nach vorn. Sie ermöglicht realistische Tests von ADAS/AD-Funktionen und macht die Komplexität der Validierung in einer vollständig kontrollierbaren und repräsentativen Umgebung beherrschbar. Sie sorgt für Zuverlässigkeit und beschleunigt den Entwicklungsprozess von ADAS-Funktionen.

www.rohde-schwarz.com/