Mais liberdade, menos complexidade: testes «vehicle-in-the-loop» reinventados

Sua tarefa

Os sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) e as funções de direção autônoma (AD) exigem testes rigorosos no mundo real para garantir a segurança, robustez e conformidade com os regulamentos. À medida que a fusão de sensores e a complexidade algorítmica aumentam, cresce também a necessidade de ambientes de validação controlados, reproduzíveis e com um bom custo-benefício.

Os sistemas «vehicle-in-the-loop» (VIL) tornaram-se uma solução extremamente eficiente ao combinar sensores e atuadores reais com cenários de condução virtuais. No entanto, as configurações tradicionais de VIL dependem frequentemente de plataformas de simulação exclusivas e configurações complexas de «hardware-in-the-loop» (HIL). Esses sistemas são normalmente caros, difíceis de configurar e difíceis de transferir entre diferentes bancadas de teste de rolos — especialmente quando integrados a sistemas de fim de linha (EOL) ou dinamômetros automotivos já em operação.

Um dos principais desafios neste contexto é a validação dos sensores de radar. Gerar eletronicamente ecos de radar sincronizados e realistas que representem com precisão os veículos em movimento e seus arredores é essencial. Sem esses ecos, é quase impossível realizar testes significativos de algoritmos de tomada de decisão, detecção e rastreamento.

Aplicação

Em uma configuração comum, o veículo é colocado em um dinamômetro automotivo (também conhecido como bancada de testes de rolos ou testador dinâmico de veículos), enquanto um ambiente de simulação gera cenários de tráfego dinâmicos para estimular os sensores de câmera e radar. Os dados do alvo de radar são enviados em tempo real ao simulador de alvos de radar R&S®RadEsT, que produz ecos over-the-air (OTA) precisamente alinhados com a cena virtual. Simultaneamente, um sistema de exibição apresenta o ambiente simulado à câmera frontal do veículo.

Essa configuração permite testes sincronizados de percepção baseada em câmera e radar, permitindo que os desenvolvedores avaliem a detecção de objetos, o rastreamento e a fusão de sensores dentro da pilha de software de ADAS/AD. O sistema é compatível com uma ampla variedade de cenários (como casos críticos e condições ambientais diversas) sob condições de teste controladas, reproduzíveis e seguras. Funções de ADAS essenciais, como controle de navegação adaptativo (ACC), frenagem automática de emergência (AEB), assistência de permanência na faixa (LKAS) e detecção de ponto cego (BSD), podem ser validadas de forma realista nesta configuração.

A solução da Rohde & Schwarz

A Rohde & Schwarz está redefinindo os testes VIL ao incorporar o simulador de alvo de radar R&S®RadEsT ao simulador de direção de código aberto CARLA. Essa integração inovadora combina o realismo físico da simulação de radares over-the-air com a flexibilidade e a abertura de um ambiente de testes virtual.

Principais benefícios da integração

• Geração de alvos de radar em tempo real: aproveite os dados dinâmicos da cena do simulador de direção de código aberto CARLA (por exemplo: veículos, pedestres e infraestruturas) para gerar alvos de radar precisos em tempo real, sincronizados com o ambiente de simulação.
• Sincronização precisa: garanta uma estimulação de radar altamente eficiente por meio do acoplamento preciso com o movimento do veículo, o posicionamento do sensor e as referências de tempo, utilizando mecanismos de interface e sincronização robustos.
• Arquitetura de sistema adaptável e escalável: compatível com uma ampla variedade de dinamômetros automotivos e bancadas de teste, este sistema minimiza a complexidade da configuração e maximiza a flexibilidade para diferentes ambientes de teste e laboratórios.
• Testes VIL com um excelente custo-benefício: combine o CARLA com o simulador de alvos de radar R&S®RadEsT para criar uma configuração VIL escalável e de alto desempenho (por apenas uma fração do custo das soluções exclusivas de uma empresa). Ideal tanto para desenvolvimento quanto para validação, essa abordagem reduz significativamente as despesas com testes e otimiza a alocação orçamentária.
• Plataforma de simulação flexível e de código aberto: personalize seu ambiente de teste para atender a objetivos de desenvolvimento específicos. O CARLA oferece controle total sobre cenários de tráfego, condições ambientais e configurações de sensores, permitindo a criação rápida de casos extremos complexos e cenários de teste personalizados.
• Simulação de radar realista e em tempo real: realize testes altamente precisos de sensores de radar com ecos over-the-air gerados em tempo real pelo R&S®RadEsT, acionado diretamente por dados de simulação dinâmicos do CARLA. Isso permite uma estimulação precisa e sincronizada para resultados confiáveis e reproduzíveis.
• Integração perfeita em configurações existentes: implementação simples em diversos ambientes de teste, dinamômetros automotivos, estações de fim de linha ou configurações de laboratório (com configuração mínima). Os testes VIL podem ser incorporados aos fluxos de trabalho existentes sem grandes mudanças na infraestrutura.
• Design modular à prova de futuro: construído com uma arquitetura aberta e modular, este sistema oferece suporte para uma integração futura com ferramentas de simulação, plataformas e sistemas de dados, o que permite que você dimensione e adapte à medida que os requisitos de ADAS evoluam.
• Pronto para inspeções técnicas periódicas (PTI) e testes de frota: à medida que o ADAS se torna essencial para a conformidade com as normas de segurança, esta solução oferece suporte a casos de uso futuros, como inspeções técnicas periódicas e validação a nível de frota, estendendo seu valor para além do desenvolvimento em testes operacionais e garantia regulamentar.