一种车载毫米波雷达的自动化测试系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种车载毫米波雷达模拟场景的自动化测试系统及方法，测试系统包括测试控制电脑、车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器和被测雷达，测试控制电脑中设置有控制系统，利用上述测试系统进行的测试方法为将车辆及场景仿真工具和系统结合在一起，利用车辆及场景仿真工具进行车辆类型、道路环境、天气状况等工况场景的仿真搭建，利用目标模拟器和被测雷达进行目标信息的发射与接收，利用控制系统对目标信息的实时采集、保存，并与仿真工具已搭建的工况场景信息进行比较、判定和分析处理，并自动输出检测报告。本发明专利技术将车辆及场景仿真工具和系统集成在一起，形成一个完整的、有效的、集成的毫米波雷达自动化测试系统。

An Automated Testing System and Method for Vehicle-borne Millimeter Wave Radar

【技术实现步骤摘要】
一种车载毫米波雷达的自动化测试系统及方法
本专利技术涉及雷达
，特别是关于一种车载毫米波雷达的自动化测试系统及方法。
技术介绍
车载毫米波雷达作为高级驾驶辅助系统或自动驾驶系统中主要的传感器逐渐用在被动安全与主动安全等系统中，毫米波雷达通过探测感知车辆前方或侧后方目标物或障碍物的相关信息，帮助驾驶员在最短的时间内察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性，通过事先预防，避免或减少交通事故的发生。目前研制开发的车载毫米波雷达产品场景测试多是通过传统的场地测试和实车路试方式进行，不但费财费时费力、条件不可控；而且好多场景还因为条件不满足(比如下雨，下雪天，夏天与冬天等)而无法测试验证。进而导致雷达产品在短时间内无法充分测试验证而无法按节点保证项目计划，造成项目整体开发验证进度延迟。市面上有许多优秀的、成熟的毫米波雷达场景仿真模拟工具（如Pre-scan，Carmaker,Radartargetsimulator等），是由不同的厂家自己开发或定制的，各厂家从自己的技术和产品市场开发自己的测试系统或系统，是相对独立和分离的，没有形成一个完整的、有效的、集成的毫米波雷达自动化测试系统。现有技术中，申请号为CN109471076A（申请公布日：2019.03.15）公开了一种毫米波雷达非接触测试方法，该种测试方法的主要功能是可多个模拟目标的速度、角度、幅度，同时独立收发信号，减少产生干扰的可能。然而该种方法仍然无法解决车载毫米波雷达测试时的工况场景，无法满足比如多个车辆的变换探测（如车辆变道，目标车辆驶离），下雨天、下雪天等条件下的测试验证。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为：1.车载毫米波雷达的常规测试需进行场地测试和实车测试，耗时耗力耗财且条件不可控，无法满足不同条件的场景测试；2.各厂家从自己的技术和产品市场开发的测试系统或者系统是相对分离的，没有形成一个完整的、有效的、集成的毫米波雷达自动化测试系统。有鉴于此，本专利技术提供一种车载毫米波雷达在模拟场景下的自动化测试方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种车载毫米波雷达模拟场景的自动化测试系统，其特征在于，包括测试控制电脑、车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器和被测雷达，所述测试控制电脑中设置有控制系统，所述控制系统分别与车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器和被测雷达连接，所述车辆及场景仿真工具分别与雷达目标模拟器和被测雷达连接，所述雷达目标模拟器和被测雷达之间设有至少两组双向发送/接收模块，用于雷达目标模拟器与被测雷达之间信号的双向发送与接收。进一步地，所述控制系统包括信号采集模块和存储模块，所述信号采集模块用于采集被测雷达探测到目标车辆的信息，采集到的信息在存储模块中以一定形式保存下来，用于与车辆及场景仿真工具中已创建好的静态或动态场景信息进行比较、判定和分析处理后，自动输出检测报告。进一步地，所述双向发送/接收模块与被测雷达之间设有至少两条并行分布的弧形导轨。进一步地，所述双向发送/接收模块包括一组发送/接收天线，每组发送/接收天线并排安装在一条弧形导轨上，发送/接收天线分别通过混频器后与射频前端连接，所述发送/接收天线通过柔性射频线与射频前端连接，所述射频前端通过数据线与雷达目标模拟器连接。进一步地，所述被测雷达、双向发送/接收模块位于暗箱内，所述测试控制电脑、车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器位于暗箱外部。所述暗箱内还设有转台、导轨与电机、柔性射频线、RF射频前端等，将所述被测雷达、双向发送/接收模块、转台、导轨与电机、柔性射频线、RF射频前端等设置在暗箱内，用于防止外界射频信号的干扰。所述暗箱外的设备有测试控制电脑、车辆与场景仿真工具、雷达目标模拟器以及带动导轨上天线转动的电机控制器。一种车载毫米波雷达模拟场景的自动化测试方法，所述测试方法为利用上述测试系统进行的自动化测试方法，包括以下步骤：第一步：仿真信息搭建，在车辆及场景仿真工具中进行车辆类型、道路环境、天气状况等工况场景进行仿真搭建。第二步：雷达安装与调试，在安装被测雷达前，先通过柔性射频线将安装在导轨上的发送/接收天线与RF射频前端连接好，然后将被测雷达安装在转台上，并标定校准，使安装符合设计要求，然后根据被测雷达为前向雷达或后向雷达的特点，设置转台至合适的角度。第三步：雷达发射信号并变频，系统启动后，被测雷达上电工作并不断的发射高频电磁波信号，该高频电磁波信号由RF射频前端的接收天线接收，进入混频器，与本振进行混频，保持雷达波的调制特性不变，将雷达发射的高频电磁波信号变换到较低的中频频率形成中频信号，传输至雷达目标模拟器。第四步：仿真信息的调用与模拟，将第一步中搭建的仿真工况场景信息调出，具体地，通过测试控制电脑中的控制系统控制和调用车辆及场景仿真工具中已创建好的静态或动态工况场景，并经数据分析层分析转换后通过数据线输入到雷达目标模拟器内进行模拟形成目标信号，目标模拟器可以模拟单个或多个目标的距离、速度、幅度信息；目标信号与雷达发射并变换后的中频信号进行混频，混频后的中频信号包含模拟目标信息，目标模拟信息包括目标车辆的运动路径、速度、角度中的任意一个或多个信息。第五步：信号发射，安装在弧形导轨上的发射天线和接收天线，在测试系统的电机带动下根据场景设置的信息沿弧形导轨进行运动或者在弧形导轨上呈静止状态。含有模拟目标信息的中频信号，再次经过RF射频前端，经本振和混频器混频，将中频信号变换到雷达的工作频率上，然后通过RF射频前端的发射天线发射出去，供被测雷达检测使用。第六步：雷达接收，被测雷达识别和处理发射天线发过来的静态或动态场景信息的信号，所述静态或动态场景信息包括车辆类型、道路环境、天气状况、目标车辆加速、目标车辆减速、目标车辆刹车、目标车辆变道、目标车辆驶离等中的任意一个或多个场景信息。第七步：信号采集、保存及分析处理，控制系统中的信号采集模块实时采集被测雷达探测到目标车辆的信息，采集到的信息在存储模块中保存，控制系统将采集和保存的目标车辆信息与车辆及场景仿真工具中创建好的静态或动态场景信息进行比较、判定及分析处理后，根据要求自动输出测试报告。本专利技术提供的车载毫米波雷达模拟场景自动化测试系统及方法原理：通过控制系统控制和调用车辆及场景仿真工具仿真环境中搭建的不同工况场景，经数据线传递给雷达目标模拟器，再由控制系统控制雷达目标模拟器，进行场景信息的处理和转换；转换后的信号与雷达发射的信号进行混频后，将含有目标模拟信息的信号经导轨上的发射天线发射给被测雷达进行识别和处理。在整个测试过程中，控制系统中的采集处理模块实时采集被测雷达探测到目标车辆的信息，和自动化测试系统中已创建好的静态或动态场景信息比较和判定，来进行车载毫米波雷达的功能或性能测试，以及RF性能和软件算法的验证。本专利技术提供的车载毫米波雷达模拟场景自动化测试系统及方法与现有技术相比，具有如下有益效果：通过模拟仿真不同场景工况，结合雷达目标模拟器，可以快速验证被测雷达的性能，软件算法功能，发布功能测试报告及问题反馈，相关问题能及时进行再现确认和回归验证，整体提高产品开发进度，有效的提高测试验证效率，从而整体提高项目平台研发效率，等到产品达到一定的成熟度后，可以进而开展实车路测阶段，以及节约时间，节约车辆路试成本及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载毫米波雷达模拟场景的自动化测试系统，其特征在于，包括测试控制电脑、车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器和被测雷达，所述测试控制电脑中设置有控制系统，所述控制系统分别与车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器和被测雷达连接，所述车辆及场景仿真工具分别与雷达目标模拟器和被测雷达连接，所述雷达目标模拟器和被测雷达之间设有至少两组双向发送/接收模块，用于雷达目标模拟器与被测雷达之间信号的双向发送与接收。

【技术特征摘要】
1.一种车载毫米波雷达模拟场景的自动化测试系统，其特征在于，包括测试控制电脑、车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器和被测雷达，所述测试控制电脑中设置有控制系统，所述控制系统分别与车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器和被测雷达连接，所述车辆及场景仿真工具分别与雷达目标模拟器和被测雷达连接，所述雷达目标模拟器和被测雷达之间设有至少两组双向发送/接收模块，用于雷达目标模拟器与被测雷达之间信号的双向发送与接收。2.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达的自动化测试系统，其特征在于，所述控制系统包括信号采集模块和存储模块，所述信号采集模块用于采集被测雷达探测到目标车辆的信息，采集到的信息在存储模块中以一定形式保存下来，用于与车辆及场景仿真工具中已创建好的静态或动态场景信息进行比较、判定和分析处理后，自动输出检测报告。3.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达的自动化测试系统，其特征在于，所述双向发送/接收模块与被测雷达之间设有至少两条并行分布的弧形导轨。4.根据权利要求3所述的车载毫米波雷达的自动化测试系统，其特征在于，所述双向发送/接收模块包括一组发送/接收天线，每组发送/接收天线并排安装在一条弧形导轨上，发送/接收天线分别通过混频器后与射频前端连接，所述发送/接收天线通过柔性射频线与射频前端连接，所述射频前端通过数据线与雷达目标模拟器连接。5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的车载毫米波雷达的自动化测试系统，其特征在于，所述被测雷达、双向发送/接收模块位于暗箱内，所述测试控制电脑、车辆及场景仿真工具、雷达目标模拟器位于暗箱外部。6.一种车载毫米波雷达模拟场景的自动化测试方法，所述测试方法为利用权利要求1-5所述测试系统进行的自动化测试方法，包括以下步骤：第一步：仿真信息搭建，在车辆及场景仿真工具中进行车辆各类工况场景的仿真搭建；第二步：雷达安装与调试，将被测雷达安装在转台上，并标定校准，然后根据被测雷达的特点，设置转台至合适的角度；第三步：雷达发射信号并变频，系统启...

【专利技术属性】
技术研发人员：张禅亮，吴书城，廖剑雄，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44