雷达成为汽车的虚拟眼睛-电子发烧友网

更快、更高分辨率的雷达传感器通过改善车辆安全性和视野舒适性，实现了下一代驾驶员辅助技术。如果全球投资者对在哪里赚钱有所了解，那么汽车行业的赢家将是那些拥抱并掌握扰乱市场的三大趋势的人：

高级驾驶辅助系统（ADAS）技术的普及，最终自动驾驶汽车（AV）有望获得在公共道路上运行的许可。

移动即服务，挑战个人拥有汽车的传统概念

这些趋势的重要性反映在特斯拉和福特的市值比较中，特斯拉每年生产不到40万辆汽车。特斯拉的战略基于电池供电牵引、自动驾驶和机器人出租车能力方面的一系列创新，以支持特斯拉品牌的拼车服务。

福特的大部分钱来自配备高功率内燃机的传统美国皮卡。福特2017年的产量超过600万辆，2019年底的市值仅为370亿美元，相比之下，特斯拉的市值为440亿美元。

移动即服务的采用是由优步等公司开创的商业模式和软件创新推动的，而电气化的提高取决于特斯拉的电池Gigafactory等生产创新。然而，驾驶员辅助创新的重点是硬件和软件技术——复杂的传感器系统和人工智能的结合。

所有辅助驾驶系统都部分依赖于多种形式的感知技术：在全自动驾驶汽车中，激光雷达（光探测和测距）和视觉摄像头等光学技术将与电磁运动传感器（加速度计、陀螺仪和磁力计）和射频/微波系统（雷达和卫星定位）一起工作。

雷达这项早在第二次世界大战前就首次引起公众关注的技术，今天竟然在汽车技术最令人兴奋的发展中发挥作用，这似乎令人惊讶。事实上，如今许多24 GHz雷达传感器都安装在道路上车辆的保险杠上——迄今为止，仅ADI公司就向汽车制造商提供了约3亿个传感器，用于盲点检测、自动变道和自动紧急制动（AEB）等应用。

但是，在新的ADAS实现中AEB和自适应巡航控制（ACC）等功能的发展的支持下，对更高水平的驾驶员辅助的需求正在推动ADI等供应商开发新的雷达系统，以提供更高的精度、更长的距离、更快的检测速度和更全面的技术图景，原因有两个：安全性和舒适性。AEB 和 ACC 等驾驶员辅助系统可挽救生命并防止事故发生。配备这些系统的汽车将获得更高的官方NCAP安全评分，这一标志提高了新车的价值和消费者吸引力。

AEB和自动紧急转向系统在范围和复杂性上不断发展，以服务于不断增长的2级或3级（L2 / L3）驾驶辅助技术类别的车辆市场。例如，新的NCAP规范要求更好地检测行人，即NCAP术语中的弱势道路使用者。开发AEB系统将在比通常指定的更复杂的事件中可靠地运行，方法是在城市和高速公路设置中以更高的车速控制制动功能。

市场也在回应购车者的信号，他们希望技术能够减少驾驶所涉及的努力，特别是在高速公路上。梅赛德斯 - 奔驰S级等高档汽车已经提供了有限的高速公路自动驾驶功能，例如自适应控制与前车的距离和主动转向辅助以保持汽车在其车道上。汽车供应商不断对这些功能进行增强，以便它们可以在更广泛的更复杂的情况下使用。这加剧了对提供卓越性能的雷达传感器的需求。

向更高的L4和L5自主性迈进，将驾驶员完全与车辆的直接控制隔离开来，将需要开发具有360°实时视图的传感系统。这些机器人出租车的控制系统将非常复杂，需要冗余以消除错误检测事件的风险，将来自不同传感器类型（如雷达、摄像头和激光雷达传感器）的输入结合起来。

视觉相机可用于协助识别人类、动物和路标等物体。激光雷达技术创建丰富的点云，即时测量车辆与外部世界物体的距离，并测量物体的大小，以生成外部世界的高分辨率3D地图。

但是，雷达传感器的独特功能不断扩展，使其成为L4和L5系统中其他传感器类型的重要补充。在L2和L3用例中，雷达实际上是主要的传感器类型，因为它提供了尺寸、成本和性能属性的最佳组合。

至关重要的是，雷达执行4D传感：只需一次射击，它就可以测量反射毫米波脉冲的物体的范围、速度、角度和高度。雷达传感器还可以在雨、雾和雪等条件下运行，这会损害或禁用 LIDAR 传感器和视觉摄像机的操作。

更高的性能，更高的集成度

随着时间的推移，正在开发的汽车雷达系统将使今天的雷达技术显得生硬和有限。如今，安装在前保险杠中的雷达传感器在测量与前方单个车辆的距离及其速度方面做得非常出色。

然而，一个完整的高速公路自动驾驶系统需要能够在德国的高速公路上安全运行，例如，摩托车 - 比乘用车更小，更难检测 - 可以在外侧车道上以高于180公里/小时的速度接近。因此，为了提供对此类危险的早期和准确检测，自动驾驶仪的雷达系统需要更精确、更快、更远的距离进行感应。

要开发这些功能，同时满足汽车行业对尺寸和成本的严格限制，就需要在半导体技术、RF系统操作和信号处理领域进行创新，而ADI公司在这些领域表现出色。

ADI公司基于全新的Drive360® 28 nm CMOS技术平台，推出新一代雷达组件，包括76 GHz至81 GHz单片微波IC（MMIC）发射器和接收器。Drive360平台与传统的SiGe半导体技术用于雷达不同，具有宝贵的优势，包括：

高输出功率和低回波噪声，可在更长的范围内检测物体

低相位噪声和高中频（IF）带宽，为检测摩托车和婴儿行人等小物体提供超高精度，这在以前是雷达传感器难以看到的

高性能相位调制，使雷达传感器能够更有效地区分场景中的多个物体