《電子技術(shù)應(yīng)用》
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激光雷達(dá)技術(shù)又有新花樣

2018-08-02

  汽車駕駛被劃分為五個階段,,而ADAS的普及又是未來無人駕駛的先行條件。在目前ADAS的應(yīng)用普及階段,,多種傳感器融合是未來的趨勢,。其中包括超聲波雷達(dá)、攝像頭,、紅外線,、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等,,毫米波雷達(dá)將率先成為ADAS系統(tǒng)主力傳感器,。其中,雷達(dá)被視為自動駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù),,正為汽車傳感器行業(yè)的黃金時代做足準(zhǔn)備,。雷達(dá)傳感器技術(shù)將如何塑造未來汽車?

  如今,,現(xiàn)在的雷達(dá)技術(shù)很火爆,,在這領(lǐng)域里的公司也是層出不窮,,其產(chǎn)品應(yīng)用最看好的是無人駕駛方向,還有在智能碼頭,、高精度地圖等領(lǐng)域的應(yīng)用?,F(xiàn)如今的雷達(dá)產(chǎn)品也是五花八門,在尺寸設(shè)計上國內(nèi)國外都做得越來越小,,外觀也越來越漂亮,。目前,雷達(dá)技術(shù)普遍采用的是TOF(Time of Flight)技術(shù),。其原理也是很簡單,,通過給目標(biāo)連續(xù)發(fā)送光脈沖,然后用傳感器接收從物體返回的光,,通過探測這些發(fā)射和接收光脈沖的飛行(往返)時間來得到目標(biāo)物距離,。在2018青城山中國IC生態(tài)高峰論壇上,來自杭州愛萊達(dá)科技公司的潘衛(wèi)清介紹了他們在激光雷達(dá)方面的造詣,。

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  對于TOF技術(shù),,潘衛(wèi)清也指出了其中存在的問題。他講到在無人駕駛領(lǐng)域,,這項技術(shù)的問題一是在抗干擾方面,,現(xiàn)在的激光雷達(dá)采用的是直接探測,對所有進(jìn)入探測器的光都響應(yīng),,然而如果這個雷達(dá)在工作的時候面向陽光,,那么它就容易受陽光影響,雷達(dá)跟人的眼睛是一樣的,,光線強(qiáng)度過高的話它就看不到目標(biāo)了,這個就會帶來一個安全隱患,;另一個是在數(shù)量上,,激光雷達(dá)基本上都是單輛車或者少數(shù)幾輛車在應(yīng)用,如果以后真正用到商用普及的話,,那么路上大部分的汽車都會用到這樣的雷達(dá),,這樣就沒法識別是附近的車打來的脈沖還是自己發(fā)出來的信號回波,導(dǎo)致干擾的問題,;在探測距離上也有隱患,,如今的雷達(dá)考慮到人眼能夠安全顯示,發(fā)射的光率是受人眼限制的,,不能太高,。如此一來,雷達(dá)的探測距離想做到150米到200米就很困難了,;此外,,雷達(dá)是要做成固態(tài)的,,那么最期待的方案則是OPA(相控陣),這個方案對雷達(dá)和主機(jī)也有要求,,對掃描的出光孔徑尺寸要求要小,,也就意味著帶到這個雷達(dá)里它會帶入一定的損耗,進(jìn)一步縮短TOF雷達(dá)的探測距離,。

  基于這些因素,,愛萊達(dá)科技公司推陳出新,研發(fā)處了一款叫FMCW雷達(dá)技術(shù),。它的信號是連續(xù)的,,頻率是線性的而且調(diào)頻在同一頻率上,意味著發(fā)射頻率和接收頻率存在差異,,通過光學(xué)混頻探測探測到它兩個波的差值,,就可以通過頻率轉(zhuǎn)換就測算出距離。通過這一原理使得雷達(dá)功率比較遠(yuǎn),,在發(fā)射功率是50到200毫瓦下的探測距離就可以超過1公里,,而且完全可以直視太陽光工作,不受任何光的干擾,。還有個好處就是可以同時精確獲得速度,,它對速度的測量精度可達(dá)到0.1米/秒。它關(guān)鍵技術(shù)是光的調(diào)頻技術(shù),,相干接收,,信號解析,是比較先進(jìn)的相干激光雷達(dá),。

  相比TOF技術(shù),,F(xiàn)MCW抗干擾能力強(qiáng);潘衛(wèi)清介紹道:“它的有效探索靈敏度非常高,,直接有效探測能夠精確測試只需要10個光子,。工作距離的要求已經(jīng)遠(yuǎn)超過車企的要求。此外,,我們采取1550波段發(fā)射功率更高,,檢測速度信息,與固態(tài)掃描完全兼容,。此雷達(dá)還可以跟毫米波做芯片級的融合,,雷達(dá)工作機(jī)制和毫米波的工作機(jī)制非常相似,在很多的模塊可以共用,,包括信號調(diào)制模塊和處理模塊,;而且這項技術(shù)有著非常好的光通性?!?/p>

  汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一波新的高科技應(yīng)用浪潮,,而雷達(dá)具有著令人印象深刻的技術(shù)路線圖,,可以實現(xiàn)較大幅度的分辨率提升,以及傳感器的小型化和低成本,。對于智能駕駛的發(fā)展有著舉足輕重的意義,。在不久的將來也許會真的感受到雷達(dá)技術(shù)在ADAS上的出色表現(xiàn),沒準(zhǔn)你會因為它而愛不釋手呢…


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