国内在激光雷达研发的企业则主要有北醒光子、思岚科技、镭神智能、速腾聚创、禾赛科技。其中,北醒光子目前的产品有三大系列:单线环境雷达DE-LiDAR 1.0、多线长距雷达DE-LiDAR 2.0 和固态雷达DE3.0系列(多线长距雷达目前正在研发,可做到8到32线);镭神智能成立于2015年初,是一家提供中远距离脉冲测距激光雷达等产品及解决方案的公司;速腾聚创刚宣布完成其混合固态的16线激光雷达研发。
表2 Velodyne和Ibeo产品规格对比毫米波雷达 毫米波雷达通过发射无线电信号(毫米波波段的电磁波)并接收反射信号来测定汽车车身周围的物理环境信息(如汽车与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等),然后根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类,进而结合车身动态信息进行数据融合,完成合理决策,减少事故发生几率。 毫米波雷达的工作频段为30~300GHz毫米波,毫米波的波长为波长为1~10mm,介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。雷达测量的是反射信号的频率转变,并计算其速度变化。雷达可以检测30-100米远的物体,高端的雷达能够检测到很远的物体。同时,毫米波雷达不受天气状况限制,即使是雨雪天都能正常运作,穿透雾、烟、灰尘的能力强。具有全天候、全天时的工作特性,且探测距离远,探测精度高,被广泛应用于车载距离探测,如自适应巡航、碰撞预警、盲区探测等。 相比激光雷达,毫米波雷达精度低、可视范围的角度也偏小,一般需要多个雷达组合使用。雷达传输的是电磁波信号,因此它无法检测上过漆的木头或是塑料(隐形战斗机就是通过表面喷漆来躲过雷达信号的),行人的反射波较弱几乎对雷达“免疫”。同时,雷达对金属表面非常敏感,如果是一个弯曲的金属表面,它会被雷达误认为是一个大型表面。因此,路上一个小小的易拉罐甚至可能会被雷达判断为巨大的路障。此外,雷达在大桥和隧道里的效果同样不佳。
图5 毫米波雷达应用范围 毫米波雷达分类 毫米波雷达的可用频段有24GHz、60GHz、77GHz、79GHz,主流可用频段为24GHz和77GHz,分别应用于中短距和中长距测量。比于24GHz,77GHz毫米波雷达物体分辨淮确度可提高2-4倍,测速和测距精确度提高3-5倍,能检测行人和自行车;且设备体积更小,更便于在车辆上安装和部署。如表3所示,长距离雷达的侦测范围更广,可适配开行速度更快的车辆,但是相应地探测精度下降,因此更适用于ACC自适应巡航这类的应用。典型的长距离雷达有博世的一款产品,其探测前向距离为250米;典型的短距离雷达有大陆的一款产品,其探测距离为前向60米后向20米。
图6 中距和短距雷达空间分辨率对比 为完全实现ADAS各项功能一般需要“1长+4中短”5个毫米波雷达,目前全新奥迪A4采用的就是 “1长+4短”5个毫米波雷达的配置。以自动跟车型ACC功能为例,一般需要3个毫米波雷达。车正中间一个77GHz的LRR,探测距离在150-250米之间,角度为10度左右;车两侧各一个24GHz的 MRR,角度都为30度,探测距离在50-70米之间。图7是奔驰的S级车型,采用的是7个毫米波雷达(1长+6短)。
图7 毫米波雷达在无人驾驶中的使用 电磁波频率越高,距离和速度的检测解析度越高,因此频段发展趋势是逐渐由24GHz向77GHz过渡的。1997年,欧洲电讯标准学会确认76-77GHz作为防撞雷达专用频道。早在2005年原信息产业部发布《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》将77GHz划分给车辆测距雷达。2012年,工信部进一步将24GHz划分给短距车载雷达业务。2015年日内瓦世界无线电通信大会将77.5-78.0GHz频段划分给无线电定位业务,以支持短距离高分辨率车载雷达的发展,从而使76-81GHz都可用于车载雷达,为全球车载毫米波雷达的频率统一指明了方向。至此之后,最终车载毫米波雷达将会统一于77GHz频段(76-81GHz),该频段带宽更大、 功率水平更高、探测距离更远。
表3 中长距和短距雷达参数对比 毫米波雷达国内外制造现况 (责任编辑:本港台直播) |