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虛實融合系統之雷達模擬器驗證測試能量介紹
  • 發布年度:2021
  • 主要類別:自動駕駛
  • 次要類別:電子報
  • 車輛中心 研究發展處 施淳耀

    隨著國內自駕移動載具發展,虛實融合系統將應用於車輛領域,但尚無對應行車環境下的測試驗證技術,主因為缺乏虛實融合系統之設備與相關技術,故無法提供一個安全且重現性高之模擬環境以確保虛實融合之功能與數據之準確性。車輛中心(ARTC)與工研院電光所在經濟部技術處支持下,共同建置虛實融合系統之雷達模擬器驗證測試能量,並整合車輛中心既有駕駛模擬平台,提供虛實融合系統研發階段所需模擬驗證需求。

    系統架構
    本虛實融合系統應用於移動載具智慧顯示,主要為使資訊標示能夠與實際物體之兩者位置相符,強化虛實融合系統使用舒適性,為強化虛實融合系統之功能測試與智慧移動載具的應用,建立雷達訊號模擬能力測試設備,進行任意形態顯示與環境偵測訊號模擬量測設施HIL(Hardware in Loop)模擬驗證技術,可應用於外界環境物件偵測,以測試虛實融合之性能是否正確。
    雷達訊號模擬系統RTS(Radar Target Simulator)設備,包含雷達模擬主控制器、可變延遲單元、毫米波前端,可模擬回波訊號規格:頻率76 GHz~81 GHz、距離2.5 m~300 m、速度0~500 km/h、可移動角度約160°。

    圖1、系統架構圖
    資料來源:PreScan,車輛中心整理

    模擬功能
    RTS(Radar Test System)雷達模擬器整合車輛中心PreScan環境場景模擬、六軸駕駛模擬平台與運用工研院電光所的透明顯示器,進行虛實疊合系統之空間資訊轉換,並建立測試情境、可變視點模擬技術,模擬乘員因車身動態造成的視點位置變化,以進行車外景物框選之測試驗證。目前RTS雷達訊號模擬系統可進行ISO 17387以及Euro NCAP AEB 等多樣之具有車輛(跟隨前車、前車切入及切出)、行人等測試場景。

    圖2、系統整合流程

    系統整合流程,包含車輛中心六軸駕駛模擬平台以及PreScan環境模擬軟體、CarSim車輛動態模擬軟體、MATLAB∕Simulink演算法開發與RTS雷達訊號模擬系統,其中RTS可擷取PreScan中Radar感知器輸出的相關指令,得到目標物之位置、角度、速度、EnergyLoss參數等,下達指令給RTS以生成模擬雷達訊號,並將車輛動態狀況於駕駛模擬六軸平台上呈現。
    所生成的訊號將被待測雷達所接收,雷達將獲取障礙物之動態模擬訊號,以此可比對設定之參數,判別雷達感測性能、準確率,以及運用雷達的車輛輔助功能之情境測試,可協助雷達演算法之開發驗證,節省實車測試之大量時間與成本。

    圖3、功能測試示意圖

    小結
    車輛中心與工研院電光所首創國內可應用於車用雷達之HIL模擬測試驗證開發能量,可做為移動載具之虛實融合驗證技術所用,提供行車環境虛實模擬驗證技術,並協助國內相關產業執行車外景物框選虛實疊合驗證技術,導入軟體自動化計算,減少人工測試判讀時間,加速產品開發以及上市時程。
     

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