ADAS车用毫米波雷达的技术走向-车元素
来源:车元素 日期:2017-12-13 点击:12206次
ADAS车用毫米波雷达的技术走向


由于车用毫米波雷达具有探测距离远、带宽长、天线小、集成度高,探测性能稳定,不受探测对象表面形状和颜色影响,不受大气流的影响等优点,以及环境适应性能好的特点,已经成为汽车碰撞预警、自适应巡航、主动安全(ADAS)乃至自动驾驶技术中不可获缺的重要装备。

而汽车毫米波雷达未来技术路径的发展也成为业内都关心的问题,下文将从频段、工艺等方面为大家详细解剖毫米波雷达。


频段选择:24GHz或77GHz

从频段来看,目前主流的毫米波雷达频段为24GHz和77GHz。24GHz毫米波雷达波长约为 1.25cm,主要用于短距离传感,安置在车后方,做盲点探测(BSD),实现变道辅助、泊车辅助等功能。77GHz长程雷达波长范围小于 4mm,用于中长距离测量,主要安置在车前方(一般是保险杠上),实现自动跟车、自适应巡航(ACC)、紧急制动(ABE)等功能。

目前,应用毫米波雷达技术的大多数车型采用 1 个 77G + 多个 24G 的布局。在毫米波雷达工作过程中,天线发射信号,射频前端对反射信号进行收集。射频前端采用多发多收的模式,一般情况下,77G 的为 2 发、4 收,24G 的为 1~2 发、2~4 收。

长期来看,车载毫米波雷达将会统一于77GHz频段(76-81GHz),因该频段带宽更大、探测距离更远、精度更高,相比于24GHz,其物体分辨准确度提高2-4倍,测速和测距精确度可提高3-5倍。同时,可进一步缩减天线尺寸,更便于安装部署。另外,从成本角度,77GHz毫米波雷达系统的成本下降到和24GHz毫米波雷达相差无几时,24GHz雷达也将会被77GHz雷达取代。


工艺选择:SiGe或CMOS

雷达射频前端主要包括收发模块、功放和处理模块。目前大多数毫米波雷达前端基于锗硅(SiGe)技术,大都是分立式的,即发射器、接收器和处理组件均为独立单元,这使得其设计过程十分复杂,并且整体方案体积庞大。而随着在汽车中应用的毫米波雷达传感器数量的增加,会面临空间限制的问题。未来毫米波雷达的要求将是集成度更高、体积更小、功耗更低,并且性价比更高。

随着半导体技术的进步,被广泛用于数字电路且成本相对较低的 CMOS,也可被用于毫米波电路。CMOS技术相对于SiGe技术的优势主要是可实现更高的集成度,可将MCU和数字信号处理(DSP)以及雷达前端集成在内,尽可能降低系统尺寸和功率。全球CMOS 产业链已十分成熟,可大批量生产,基于CMOS技术实现毫米波雷达关键器件,可使整个雷达系统的成本显著下降。但是CMOS工艺毫米波雷达的问题在于频率速度及噪声问题,而噪声问题在高频下相对影响较小。


车元素最新推出的ADAS+77G毫米波雷达,探测距离可达150-200m,且不受环境天气影响,全天候工作。是基于视觉图像分析+毫米波雷达相结合的高科技预警产品,能够即时分析前方汽车的运动状态,同时也能计算自驾驶车辆的情况,根据驾驶者的习惯,对行车过程中有可能发生驾驶危险时进行提醒。克服了红外、激光、摄像头等光学技术探测方式在汽车防撞探测中的缺点,不受光线和环境等影响具有全天候工作效果稳定的探测性能和良好的环境适应性,同时也是对于瞌睡驾驶和鲁莽驾驶者的习惯纠正,让行车安全更有保障。主动安全防撞预警的首选!


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