一臺汽車在雨中行駛,攝像頭被水珠模糊,激光雷達因大雨衰減,而毫米波雷達系統依然清晰地勾勒出前方道路的關鍵目標輪廓——這正是汽車智能化時代高級駕駛輔助系統(ADAS)進化的核心方向。傳感器技術、人工智能算法和節能微處理器的進步使ADAS成為現代汽車的標配,然而大多數ADAS系統主要是前向感知,視野僅90至120度;即便使用多攝像頭實現360度視圖,在空間精度和物體檢測方面仍存在妥協。
雷達技術:全天候汽車之眼
在ADAS的多種傳感技術中,雷達是少數能在絕大多數環境條件下穩定運行的傳感器技術之一,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,雷達性能不易受環境因素干擾,因而成為ADAS應用的核心部件。憑借其成本優勢,雷達技術為汽車制造商提供了降低系統成本的機會。
但要成為ADAS中主要的傳感器技術,雷達需要更精確的目標識別和更高的空間精度。設計更大孔徑的雷達雖能提高檢測精度,卻需要更多物理空間,特別是對于前置雷達,往往會影響車輛的外觀設計。
分布式孔徑雷達:突破物理限制的創新
分布式孔徑雷達(DAR)作為一種創新解決方案,正受到越來越多關注。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傳感器,突破了傳統雷達的物理限制。通過協同多個傳感器并結合傳感器融合技術,DAR可以創建一個大虛擬孔徑,方位分辨率達到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一步提高性能。與傳統雷達相比,DAR在保持高性能的同時,避免了笨重的硬件設計,解決了車輛集成面臨的挑戰。
4D成像雷達:傳感技術的未來
全面實現導航駕駛輔助(NOA)需要三種主要傳感技術——攝像頭、毫米波雷達和激光雷達。每種技術都有其優勢和局限性,彼此相互補充。
雖然激光雷達的高分辨率無可爭議,但隨著4D成像毫米波雷達技術的不斷發展,它在許多應用場景中正迅速成為激光雷達的可行替代品。
4D成像毫米波雷達具備距離、速度、方位角和仰角四個維度的探測能力,實現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成像毫米波雷達取代或計劃取代激光雷達。
蓋世汽車研究院預測2030年乘用車L2級及以上功能標配市場滲透率有望超90%,這預示著4D成像毫米波雷達在汽車行業的光明前景。
安富利4D雷達方案:重塑4D雷達性能邊界
安富利提供的S32R41+2*TFE82雙芯片級聯方案代表了4D成像雷達的前沿技術。該解決方案從三個關鍵角度推動了技術進步:
一是出色的射頻前端傳感,4D成像毫米波雷達需要準確識別行人、自行車等小目標,要求傳感器在長距離內能精確探測,并可靠區分小物體。優化后的射頻性能通過增強射頻鏈路預算、輸出功率、噪聲系數和相位噪聲,顯著提升了檢測能力和分辨率。TEF82 RFCMOS汽車雷達收發器是一款高性能、單芯片、低功耗的解決方案,工作頻率為76GHz至81GHz,覆蓋整個汽車雷達頻帶。
二是強大的數據處理能力,S32R41處理器提供的強大計算能力使雷達能夠實時處理大量數據,并生成準確的三維位置+速度的環境圖像。通過采用多輸入多輸出(MIMO)技術,雷達系統可以訪問更多的虛擬信道,從而大幅提高目標檢測和跟蹤的精度和范圍。
三是創新的開發工具與環境,安富利還可提供天線參考、相應的雷達校準算法以及友好的開發環境,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和驗證自己的算法,加快開發進程。
隨著技術的不斷進步,下一代ADAS系統將不再僅僅依賴于單一傳感器技術,而是會走向多技術融合的道路。4D成像雷達與攝像頭、激光雷達的智能融合,將創造出更安全、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“超強感知能力”的智能伙伴。
關于安富利
安富利是全球領先的技術分銷商和解決方案提供商,在過去一個多世紀里一直秉持初心,致力于滿足客戶不斷變化的需求。通過遍布全球的專業化和區域化業務覆蓋,安富利可在產品生命周期的每個階段為客戶和供應商提供支持。安富利能夠幫助各種類型的公司適應不斷變化的市場環境,在產品開發過程中加快設計和供應速度。安富利在整個技術價值鏈中處于中心位置,這種獨特的地位和視角讓其成為了值得信賴的合作伙伴,能夠幫助客戶解決復雜的設計和供應鏈難題,從而更快地實現營收。
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原文標題:汽車感知新時代!4D成像雷達讓車輛“看”得更透徹
文章出處:【微信號:AvnetAsia,微信公眾號:安富利】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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