科技改變生(shēng)活，但安全永遠第一(yī)

汽車(chē)作爲人們最重要的交通工(gōng)具，沒有什麽比它更能影響着人們的日常出行和生(shēng)活方式。自1886年世界上第一(yī)輛三輪汽車(chē)誕生(shēng)以來，人們就懷揣着無人駕駛的夢想，一(yī)直緻力于發展和革新汽車(chē)技術。現在我(wǒ)(wǒ)們已經欣喜看到一(yī)些無人駕駛的概念車(chē)型面世，可就在今年3月，Uber自動駕駛汽車(chē)撞死行人一(yī)事給如火(huǒ)如荼的無人駕駛發展前景蒙上了一(yī)層陰影，也讓人們意識到科技給人們帶來方便和快捷的同時，必須牢記“安全永遠第一(yī)”。

據麥姆斯咨詢介紹，雖然真正的無人駕駛汽車(chē)還需等待時日，作爲主動防護汽車(chē)駕駛安全的高級駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistance Systems，簡稱ADAS）正在逐漸成熟和普及。ADAS主要利用安裝在車(chē)上的各式各樣傳感器收集數據，在行駛過程中(zhōng)随時感知(zhī)周圍的環境，收集數據，進行靜态、動态物(wù)體(tǐ)的識别、偵測與追蹤，并結合導航儀地圖數據，進行系統的運算與分(fēn)析，從而預先讓駕駛者察覺到可能發生(shēng)的危險，有效增加汽車(chē)駕駛的舒适性和安全性。目前感知(zhī)環境的ADAS傳感器有攝像頭、超聲波傳感器和毫米波雷達等。當然，自動駕駛汽車(chē)還需要車(chē)載激光雷達。

一(yī)直以來，激光雷達因能對周圍環境實現3D感知(zhī)而備受自動駕駛主流者的“寵愛”。不過無論是激光雷達還是攝像頭、超聲波傳感器，都容易受惡劣天氣環境影響導緻性能降低甚至失效（惡劣天氣環境往往是事故高發的主要原因），因而都存在“緻命”缺陷！這種時候，毫米波雷達憑借其可穿透塵霧、雨雪、不受惡劣天氣影響的絕對優勢，且唯一(yī)能夠“全天候全天時”工(gōng)作的超強能力，成爲了汽車(chē)ADAS不可或缺的核心傳感器之一(yī)！

毫米波雷達——全天候全天時工(gōng)作

毫米波雷達，顧名思義，就是工(gōng)作在毫米波頻(pín)段的雷達。毫米波（Millimeter-Wave，縮寫：MMW），是指長度在1~10mm的電磁波，對應的頻(pín)率範圍爲30~300GHz。如圖，毫米波位于微波與遠紅外(wài)波相交疊的波長範圍，所以毫米波兼有這兩種波譜的優點，同時也有自己獨特的性質。毫米波的理論和技術分(fēn)别是微波向高頻(pín)的延伸和光波向低頻(pín)的發展。

 目前，各大(dà)國的車(chē)載雷達頻(pín)段主要集中(zhōng)在在24GHz、60GHz和77GHz這3個頻(pín)段，其中(zhōng)，24GHz的波長是1.25cm（雖然24GHz的波長是1.25cm，但是目前業界也依然将其稱之爲毫米波），60GHz是5mm，77GHz的波長則更短，隻有3.9mm。正如前面所說，頻(pín)率越高波長越短，分(fēn)辨率、精準度就越高。所以，精度更高的77GHz雷達正努力成爲汽車(chē)領域主流傳感器。

毫米波雷達的産業布局

美國、歐洲和日本在車(chē)載雷達技術研究方面處于領先地位。現在越來越多的公司和供應商(shāng)投入到汽車(chē)雷達系統研制、器件開(kāi)發和算法研究當中(zhōng)。從毫米波雷達的産業布局來看，系統目前是被海外(wài)的巨頭控制着，例如大(dà)陸（Continental）、博世（Bosch）、海拉（Hella）、德爾福（Delphi）、奧托立夫（Autoliv）等，核心元器件也主要被英飛淩（Infineon）、德州儀器（TI）、意法半導體(tǐ)（ST）、亞德諾半導體(tǐ)（ADI）等壟斷。相比于國外(wài)企業，車(chē)載毫米波雷達在國内仍屬于起步階段。在24GHz雷達方面，國内少數企業研發已有成果，市場化産品即将問世；但在77GHz毫米波雷達方面仍屬于初級階段，國内隻有極少數企業能做到77GHz雷達的樣機階段，産業化進程仍待突破。不過，近些年國内創新創業廠商(shāng)逐漸增長，比如行易道科技、華域汽車(chē)、隼眼科技、智波科技、森(sēn)思泰克、豪米波技術、意行半導體(tǐ)、清能華波、矽傑微電子、加特蘭微電子等，并實現了部分(fēn)核心技術的突破，相信打破國外(wài)企業壟斷的局面指日可待！

毫米波雷達在汽車(chē)ADAS中(zhōng)的主要應用

對于車(chē)輛安全來說，最主要的判斷依據就是兩車(chē)之間的相對距離(lí)和相對速度信息，特别車(chē)輛在高速行駛中(zhōng)，如果兩車(chē)的距離(lí)過近，是容易導緻追尾事故。憑借出色的測距測速能力，毫米波雷達被廣泛地應用在自适應巡航控制（ACC）、前向防撞報警（FCW）、盲點檢測（BSD）、輔助停車(chē)（PA）、輔助變道（LCA）等汽車(chē)ADAS中(zhōng)。

通常，爲了滿足不同距離(lí)範圍的探測需要，一(yī)輛汽車(chē)上會安裝多顆短程、中(zhōng)程和長程毫米波雷達。其中(zhōng)24GHz雷達系統主要實現近距離(lí)探測（SRR），77GHz雷達系統主要實現中(zhōng)遠距離(lí)的探測（LRR）。不同的毫米波雷達“各司其職”，在車(chē)輛前方、車(chē)身和後方發揮不同的作用。

毫米波雷達的其它應用

毫米波雷達除了汽車(chē)ADAS應用，還在無人機、安防、智能交通、工(gōng)業以及軍用領域發揮着非常重要的作用。

• 無人機：主要應用體(tǐ)現在定高和避障兩個方面。

• 安防：主要應用在一(yī)些重要的區域的安全警戒。

• 智能交通：主要應用于車(chē)輛檢測、交通量調查、交通事件檢測、交通誘導、超速監測、電子卡口、電子警察和紅綠燈控制等。

• 工(gōng)業：主要應用于工(gōng)業液位計、挖掘機、重型推土機、高壓電線塔附近安全施工(gōng)、生(shēng)産安全監測等。

• 軍用：主要應用于雷達探測、導彈制導、衛星遙感、電子對抗等。

智能毫米波雷達開(kāi)發

毫米波雷達作爲汽車(chē)ADAS的最核心傳感器之一(yī)，目前最大(dà)的“缺陷”就是因分(fēn)辨率不高，無法辨識行人和對周圍障礙物(wù)進行精準的建模，而高分(fēn)辨率智能雷達傳感器對于實現高級自動駕駛至關重要。所以有些毫米波雷達企業正着力于開(kāi)發雷達的成像技術。

結語

雖然無人駕駛汽車(chē)大(dà)範圍上路還很遙遠，除了技術和成本的因素，還有相關的法律和倫理問題尚待解決。但是，ADAS作爲自動駕駛的“初級形式”，已經可以讓我(wǒ)(wǒ)們在特定環境内體(tǐ)驗到未來無人駕駛汽車(chē)的樂趣！各種不同類型、不同層次的自動駕駛技術将呈現共同發展，各自覆蓋不同市場需求和不同商(shāng)業模式的情形。

毫米波雷達、攝像頭、激光雷達等傳感器各有優劣勢，爲了保證安全永遠第一(yī)，多傳感器融合是大(dà)勢所趨，這也爲更高階的自動駕駛方案的實現提供了必要的技術儲備。随着創新的智能3D成像雷達的技術不斷完善，甚至可以奢望毫米波雷達可部分(fēn)取代昂貴的激光雷達。總之，無論是現階段的ADAS，還是更高階的自動駕駛，甚至是終極的無人駕駛，毫米波雷達作爲唯一(yī)能夠全天候全天時工(gōng)作的傳感器都将是不可或缺的環境感知(zhī)傳感器，爲我(wǒ)(wǒ)們的出行安全“保駕護航”！

來源：與非網（微波/射頻(pín)）