L3自動駕駛對四角近程毫米波雷達(dá)提出了什么樣的要求？

發(fā)布日期：2020-07-24 14:36:19關(guān)鍵字：近程毫米波雷達(dá)L3

從2018年開始，應(yīng)多個主機(jī)廠和ADAS系統(tǒng)商的測試和共同開發(fā)邀請，行易道配合客戶就支持ADAS和/或L3級ADS的77GHz近程毫米波雷達(dá)進(jìn)行定制開發(fā)和共同展開了大量的試驗(yàn)場地測試和路試。行易道77GHz車載近程毫米波雷達(dá)的目標(biāo)檢測能力和跟蹤結(jié)果以其精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性獲得了客戶的正向反饋，與國際同級別近程雷達(dá)性能相當(dāng)。

足以支持L3或更高級別駕駛輔助系統(tǒng)的四角近程毫米波雷達(dá)應(yīng)達(dá)到哪些標(biāo)準(zhǔn)呢？

行易道在長期的系統(tǒng)聯(lián)合測試中發(fā)現(xiàn)，L3或更高級別駕駛輔助系統(tǒng)對近程雷達(dá)的要求已提升到了一個新的高度。首先，傳統(tǒng)的24GHz毫米波雷達(dá)很難滿足新的要求。而對更有優(yōu)勢的77GHz近程毫米波雷達(dá)在目標(biāo)信息輸出的多級別、多維度等方面的要求也很嚴(yán)格。接下來將從近程毫米波雷達(dá)的車載應(yīng)用和高標(biāo)準(zhǔn)的近程毫米波雷達(dá)性能表現(xiàn)等幾個角度出發(fā)，逐步揭秘L3或更高級別駕駛輔助系統(tǒng)對近程雷達(dá)的要求。

近程毫米波雷達(dá)車載應(yīng)用

近程毫米波雷達(dá)通常被安裝在汽車后部兩個角或汽車前后四個角，用于探測自車后方和側(cè)后方或前方橫向道路目標(biāo)的運(yùn)動情況，并通過軟件算法對進(jìn)入探測區(qū)域的目標(biāo)和碰撞風(fēng)險進(jìn)行判斷，以聲音和視覺形式對駕駛員進(jìn)行警示，或觸發(fā)緊急制動。在L3自動駕駛中，在絕大部分環(huán)境條件和行駛條件下，穩(wěn)定和精準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)控為自動駕駛系統(tǒng)提供了安全冗余。高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)控對感知系統(tǒng)融合提出了要求，因而毫米波雷達(dá)的目標(biāo)探測覆蓋范圍、多級別和多維度的目標(biāo)信息獲取等成為衡量是否滿足要求的標(biāo)準(zhǔn)。近程毫米波雷達(dá)在L3自動駕駛中安裝在汽車四角，形成360度無盲區(qū)檢測；同時，對近程毫米波雷達(dá)的速度分辨率、速度精度、角度分辨率、角度精度等核心技術(shù)參數(shù)要求更高。

圖1：行易道77GHz近程毫米波雷達(dá)支持ADAS和ADS

低成本高性能的行易道77GHz近程毫米波雷達(dá)

第一，77GHz頻段實(shí)現(xiàn)了更高的速度分辨率和精度，通過高載頻、大帶寬可實(shí)現(xiàn)更高的距離分辨率和精度；

第二，3發(fā)4收的射頻方案實(shí)現(xiàn)更高的角度分辨率和精度，提升對橫向交通的檢測精度；

第三，實(shí)現(xiàn)水平150°、距離100米范圍內(nèi)的目標(biāo)檢測和跟蹤，既滿足了對探測距離的要求，也滿足了360度無盲區(qū)檢測需求；

第四，車規(guī)級雷達(dá)產(chǎn)品，IP67防水防塵設(shè)計(jì)，采用全塑料外殼一體化輕量化設(shè)計(jì)，體積小巧安裝友好。

圖2：行易道77GHz毫米波雷達(dá)ASRR100產(chǎn)品外觀圖和主要技術(shù)參數(shù)

滿足L3的高標(biāo)準(zhǔn)近程毫米波雷達(dá)

前角雷達(dá)的應(yīng)用

目前含ADAS功能的面市車型較多安裝選用兩個后角雷達(dá)來實(shí)現(xiàn)后方碰撞預(yù)警、變道輔助、盲點(diǎn)檢測等ADAS功能，而四個前后角雷達(dá)的適配在包含L2.5、L3自動駕駛的車型中被更多采用。前角雷達(dá)主要負(fù)責(zé)檢測由近及遠(yuǎn)的車輛或者橫向的車輛或行人，即在距離本車較近的區(qū)域內(nèi)檢測到目標(biāo)并及時建立目標(biāo)軌跡。這一應(yīng)用對近程雷達(dá)的分辨率和精度、處理能力和算法方案提出了更高的要求，以獲得更精準(zhǔn)的檢測和跟蹤能力。

融合感知對雷達(dá)檢測的要求

四角近程雷達(dá)在L3自動駕駛中的應(yīng)用，對近程雷達(dá)的視場角覆蓋范圍要求較高，比如要求水平視場角不小于±75°，同時檢測距離也需要大于等于100米。在滿足360度無盲區(qū)雷達(dá)檢測的同時，自動駕駛系統(tǒng)為了獲得足夠的感知融合信息，對雷達(dá)輸出目標(biāo)信息的多級別和多維度方面也提出了相應(yīng)的要求。行易道77GHz近程毫米波雷達(dá)ASRR100可支持輸出不同級別的目標(biāo)信息，包括跟蹤目標(biāo)、聚類目標(biāo)等；同時，可支持輸出更多維度的目標(biāo)信息，包括方差、協(xié)方差、生命周期、置信度、目標(biāo)分類、目標(biāo)尺寸等。最后，通過四個角雷達(dá)的信息融合，可實(shí)現(xiàn)多個雷達(dá)的空間同步和時鐘同步，在不同雷達(dá)重疊的覆蓋區(qū)域內(nèi)完成目標(biāo)關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)汽車四周近距離目標(biāo)檢測無盲區(qū)，同時提升輸出信息的精準(zhǔn)度。

近程成像雷達(dá)支持自動泊車

高等級自動泊車對感知設(shè)備在各種環(huán)境和場景中的普適性和成本提出了要求。行易道77/79GHz近程SAR成像雷達(dá)（SSAR），應(yīng)用FMCW-SAR（調(diào)頻連續(xù)波-合成孔徑雷達(dá)）技術(shù)，通過安裝在汽車兩個前角實(shí)現(xiàn)道路前側(cè)方路邊場景的實(shí)時二維成像和前方橫向交通目標(biāo)檢測。SAR作為前角近程雷達(dá)的一種功能模式，為高級別自動駕駛輸出道路特征、車位狀態(tài)等豐富信息并加強(qiáng)了雷達(dá)支持前方橫向交通碰撞預(yù)警/制動（FCTA/B）的能力。SAR成像模式完成實(shí)時成像以及車位檢測，為自動泊車系統(tǒng)輸出信息，包括局部地圖、定位、車位狀態(tài)以及本車位置等。

圖3：行易道77/79GHz SSAR支持PA、FCTA/B等

基于車載SSAR系統(tǒng)的智能車位檢測方案能夠以相對較低成本提供高分辨率的雷達(dá)成像，并且自動車位識別沒有車速、車距、車位類型的限定，泊車場景可以擴(kuò)展到住宅小區(qū)、路邊停車、空曠停車場等。

圖4：行易道77/79GHz SSAR實(shí)測上位機(jī)圖像 - 點(diǎn)云圖像和點(diǎn)目標(biāo)兩種模式融合

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