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誰將主導未來?毫米波雷達還是激光雷達

cici 來源:遠光燈2018-05-23 我要評論(0 )   

[搜狐汽車 遠光燈]自動駕駛已成為(wei) 未來最值得期待的汽車科技之一,而作為(wei) 核心裝備的激光雷達也受到了前所未有的關(guan) 注,因為(wei) 其具有

 

[搜狐汽車 遠光燈]自動駕駛已成為(wei) 未來最值得期待的汽車科技之一,而作為(wei) 核心裝備的激光雷達也受到了前所未有的關(guan) 注,因為(wei) 其具有分辨率高、大信息量、不受可見光幹擾的優(you) 勢。但我們(men) 可以注意到,目前主流的自動駕駛方案並未完全拋棄毫米波雷達,這又是什麽(me) 原因呢?今天我們(men) 就來一起聊聊毫米波雷達,它究竟具有哪些優(you) 勢可以與(yu) 激光雷達一爭(zheng) 高下。

測距原理跟一般雷達一樣,即把無線電波發出去,然後接收回波,利用障礙物反射波的時間差確定障礙物距離,利用反射波的頻率偏移確定相對速度。目前,比較常見的車載領域的毫米波雷達頻段有三類。

24GHz這個(ge) 頻段,目前大量應用於(yu) 汽車的盲點監測、變道輔助。雷達安裝在車輛的後保險杠內(nei) ,用於(yu) 監測車輛後方兩(liang) 側(ce) 的車道是否有車、可否進行變道。這個(ge) 頻段也有其缺點,首先是頻率比較低,另外就是帶寬比較窄,隻有250MHz。

77GHz這個(ge) 頻段的頻率比較高,國際上允許的帶寬高達800MHz。這個(ge) 頻段的雷達性能要好於(yu) 24GHz的雷達,所以主要用來裝配在車輛的前保險杠上,探測與(yu) 前車的距離以及前車的速度,實現的主要是緊急製動、自動跟車等主動安全領域的功能。與(yu) 24G雷達相比,77G雷達的檢測距離遠,體(ti) 積小,更易於(yu) 安裝,功耗低,對於(yu) 行人和自行車以及物體(ti) 監測的效果優(you) 於(yu) 24G雷達,這就意味著在更多的應用場景上,它可以提供更安全、更優(you) 良的性能。

最後是79GHz,這個(ge) 頻段最大的特點就是其帶寬非常寬,要比77GHz的高出3倍以上,這也使其具備非常高的分辨率,可以達到5cm。這個(ge) 分辨率在自動駕駛領域非常有價(jia) 值,因為(wei) 自動駕駛汽車要區分行人等諸多精細物體(ti) ,對帶寬的要求很高,這個(ge) 頻段在未來的自動駕駛領域會(hui) 有很廣泛的應用。

而在波長方麵,24GHz毫米波的波長是1.25cm,而77GHz毫米波的波長大概是4mm,毫米波的波長要比光波的波長長1000倍以上,所以它對物體(ti) 的穿透能力更強。這種可靠性是其他任何傳(chuan) 感器難以達成的,所以在ADAS這樣一個(ge) 對安全性、可靠性要求比較高的領域,毫米波雷達擁有很難撼動的地位。

相比起激光雷達,毫米波雷達的探測距離可以輕鬆超過200米,而激光雷達一般不到150米。在高速行駛的場景裏,毫米波雷達更適合。

其次,由於(yu) 激光雷達在收發器和組裝工藝要求高,所以成本比較難降下來。而毫米波雷達因為(wei) 它是矽基的芯片,沒有特別昂貴和複雜的工藝,所以毫米波雷達成本更具優(you) 勢。毫米波雷達目前的價(jia) 格大概在1.5千左右,而激光雷達的價(jia) 格目前仍然是以萬(wan) 作為(wei) 單位計算的。並且由於(yu) 激光雷達獲取的數據量遠超毫米波雷達,所以需要更高性能的處理器處理數據,更高性能的處理器同時也意味著更高的價(jia) 格。所以對於(yu) 工程師而言,在簡單場景中,毫米波雷達仍然是最優(you) 選擇。

但是,毫米波雷達的缺點也十分直觀,探測距離受到頻段損耗的直接製約,無法感知行人,並且對周邊所有障礙物無法進行精準的建模。而對於(yu) 毫米波雷達的市場前景,一輛車上會(hui) 搭載3-8顆毫米波雷達,目前奔馳的高端車上也已經安裝了7顆。未來幾年,車載毫米波雷達的市場規模將不容小覷。

激光雷達目前還有一個(ge) 非常重要的技術是固態激光雷達,它實際上與(yu) 傳(chuan) 統雷達、毫米波雷達是一脈相承的,固態激光雷達實質上就是調整每個(ge) 發射和接收單元的相位,毫米波雷達也是同樣的原理,隻不過毫米波雷達是對電磁波進行操作,器件的實現難度要比對光的頻段上進行相位的改變的難度低很多。未來,固態激光雷達與(yu) 毫米波雷達相結合或許是個(ge) 不錯的選擇。

總結:毫米波雷達是很難被取代的傳(chuan) 感器,雖有不足之處,但全天候的工作狀態是最大優(you) 勢。其測速、測距的精度要遠高於(yu) 視覺傳(chuan) 感器,與(yu) 激光雷達相比,穿透力會(hui) 更好。但是整體(ti) 來講,這並不衝(chong) 突,因為(wei) 未來會(hui) 走向融合的趨勢,特別是針對自動駕駛駕駛,毋庸置疑三大傳(chuan) 感器會(hui) 相互融合。

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