
一臺汽車在雨中行駛,攝像頭被水珠模糊,激光雷達(dá)因大雨衰減,而毫米波雷達(dá)系統(tǒng)依然清晰地勾勒出前方道路的關(guān)鍵目標(biāo)輪廓——這正是汽車智能化時代高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)進(jìn)化的核心方向。傳感器技術(shù)、人工智能算法和節(jié)能微處理器的進(jìn)步使ADAS成為現(xiàn)代汽車的標(biāo)配,然而大多數(shù)ADAS系統(tǒng)主要是前向感知,視野僅90至120度;即便使用多攝像頭實現(xiàn)360度視圖,在空間精度和物體檢測方面仍存在妥協(xié)。

雷達(dá)技術(shù):全天候汽車之眼
在ADAS的多種傳感技術(shù)中,雷達(dá)是少數(shù)能在絕大多數(shù)環(huán)境條件下穩(wěn)定運(yùn)行的傳感器技術(shù)之一,無論是白天、夜晚,還是雨、霧、雪等惡劣天氣。
與其他傳感器相比,雷達(dá)性能不易受環(huán)境因素干擾,因而成為ADAS應(yīng)用的核心部件。憑借其成本優(yōu)勢,雷達(dá)技術(shù)為汽車制造商提供了降低系統(tǒng)成本的機(jī)會。
但要成為ADAS中主要的傳感器技術(shù),雷達(dá)需要更精確的目標(biāo)識別和更高的空間精度。設(shè)計更大孔徑的雷達(dá)雖能提高檢測精度,卻需要更多物理空間,特別是對于前置雷達(dá),往往會影響車輛的外觀設(shè)計。
分布式孔徑雷達(dá):突破物理限制的創(chuàng)新
分布式孔徑雷達(dá)(DAR)作為一種創(chuàng)新解決方案,正受到越來越多關(guān)注。這種方案通過放置兩個或多個物理上分離的、面向前方的中程雷達(dá)傳感器,突破了傳統(tǒng)雷達(dá)的物理限制。通過協(xié)同多個傳感器并結(jié)合傳感器融合技術(shù),DAR可以創(chuàng)建一個大虛擬孔徑,方位分辨率達(dá)到0.5度或更小,顯著提升空間分辨率。
這種方法有助于檢測鄰近的單個物體,實現(xiàn)更精確的車輛定位和物體識別。研究表明,使用三個傳感器可以進(jìn)一步提高性能。與傳統(tǒng)雷達(dá)相比,DAR在保持高性能的同時,避免了笨重的硬件設(shè)計,解決了車輛集成面臨的挑戰(zhàn)。
4D成像雷達(dá):傳感技術(shù)的未來
全面實現(xiàn)導(dǎo)航駕駛輔助(NOA)需要三種主要傳感技術(shù)——攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)。每種技術(shù)都有其優(yōu)勢和局限性,彼此相互補(bǔ)充。
雖然激光雷達(dá)的高分辨率無可爭議,但隨著4D成像毫米波雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展,它在許多應(yīng)用場景中正迅速成為激光雷達(dá)的可行替代品。
4D成像毫米波雷達(dá)具備距離、速度、方位角和仰角四個維度的探測能力,實現(xiàn)真正的三維空間感知。許多汽車制造商正在用成本較低的4D成像毫米波雷達(dá)取代或計劃取代激光雷達(dá)。
蓋世汽車研究院預(yù)測2030年乘用車L2級及以上功能標(biāo)配市場滲透率有望超90%,這預(yù)示著4D成像毫米波雷達(dá)在汽車行業(yè)的光明前景。
安富利4D雷達(dá)方案:重塑4D雷達(dá)性能邊界
安富利提供的S32R41+2*TFE82雙芯片級聯(lián)方案代表了4D成像雷達(dá)的前沿技術(shù)。該解決方案從三個關(guān)鍵角度推動了技術(shù)進(jìn)步:
一是出色的射頻前端傳感,4D成像毫米波雷達(dá)需要準(zhǔn)確識別行人、自行車等小目標(biāo),要求傳感器在長距離內(nèi)能精確探測,并可靠區(qū)分小物體。優(yōu)化后的射頻性能通過增強(qiáng)射頻鏈路預(yù)算、輸出功率、噪聲系數(shù)和相位噪聲,顯著提升了檢測能力和分辨率。TEF82 RFCMOS汽車?yán)走_(dá)收發(fā)器是一款高性能、單芯片、低功耗的解決方案,工作頻率為76GHz至81GHz,覆蓋整個汽車?yán)走_(dá)頻帶。

二是強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,S32R41處理器提供的強(qiáng)大計算能力使雷達(dá)能夠?qū)崟r處理大量數(shù)據(jù),并生成準(zhǔn)確的三維位置+速度的環(huán)境圖像。通過采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù),雷達(dá)系統(tǒng)可以訪問更多的虛擬信道,從而大幅提高目標(biāo)檢測和跟蹤的精度和范圍。

三是創(chuàng)新的開發(fā)工具與環(huán)境,安富利還可提供天線參考、相應(yīng)的雷達(dá)校準(zhǔn)算法以及友好的開發(fā)環(huán)境,使射頻工程師能夠輕松評估TEF82的射頻性能,算法工程師也能高效地開發(fā)和驗證自己的算法,加快開發(fā)進(jìn)程。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,下一代ADAS系統(tǒng)將不再僅僅依賴于單一傳感器技術(shù),而是會走向多技術(shù)融合的道路。4D成像雷達(dá)與攝像頭、激光雷達(dá)的智能融合,將創(chuàng)造出更安全、更可靠的自動駕駛體驗。
未來的汽車將不再僅僅是交通工具,而是成為擁有“超強(qiáng)感知能力”的智能伙伴。


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