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传感器在环测试技术.docx
资料介绍
传感器在环测试技术
一、引言
传感器在环测试是将真实的传感器硬件接入仿真环境的测试方法。在SIL测试中传感器模型是纯软件的——传感器噪声特性和物理响应完全由数学模型模拟。在传感器在环测试中真实传感器接收仿真环境产生的模拟信号,传感器的全部物理特性和信号处理流水线都在真实硬件上运行。传感器在环测试的价值在于验证真实传感器在极端工况下的性能——在模拟的暴雨场景中摄像头的去雨算法效果如何、在模拟的强逆光下HDR融合是否有效、在模拟的多路径干扰下毫米波雷达的抗干扰能力是否达标。
二、传感器在环测试的分类
按传感器类型分为摄像头在环、激光雷达在环和毫米波雷达在环三种基本类型。摄像头在环通过高动态范围显示器或投影系统将仿真引擎渲染的虚拟场景呈现给真实的摄像头——摄像头的ISP流水线对投影图像进行真实处理,输出的图像与真实场景基本一致。激光雷达在环通过目标模拟器接收激光雷达的真实激光脉冲,根据仿真场景中目标的距离、速度和反射率参数调制后发射回波——激光雷达的接收器处理模拟回波,输出反映虚拟目标位置的点云数据。毫米波雷达在环通过雷达目标模拟器在射频层面模拟目标的距离和多普勒信息——目标模拟器接收雷达发射信号,调制后重新发射,雷达处理模拟回波产生目标列表。三种在环测试可以单独执行,也可以同步执行以验证多传感器融合系统。
组合传感器在环。 将多种传感器在环测试同步运行,使被测域控制器同时接收来自摄像头、激光雷达和毫米波雷达的模拟信号。组合传感器在环测试可以验证多传感器融合算法在同步故障场景下的表现——同时注入各个传感器对应的典型失效模式,观察融合系统的输出。
三、摄像头在环测试
摄像头在环测试的核心设备是高亮度高动态范围的显示器或投影系统。显示器的亮度需要足够高以覆盖汽车在室外真实场景中遇到的照度范围——晴朗白天的路面照度可达10万勒克斯,屏幕的表面亮度需要达到相应的量级。OLED或Mini-LED显示器在高亮度场景下的对比度和色域表现优于传统LCD。显示器或投影的帧率和延迟需要匹配摄像头的曝光时序——摄像头曝光时屏幕上对应的虚拟场景必须保持静止,否则摄像头会拍到动态模糊或者帧间图像分裂。摄像头在环测试可以精确量化ISP参数在不同环境光下的真实表现——自动曝光速度、白平衡稳定性和HDR融合效果。
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