為什么會(huì)提出雷達(dá)系統(tǒng)這個(gè)話(huà)題,？每年,，全球約有130萬(wàn)人死于交通事故，而在交通事故中受重傷人的更是多達(dá)幾百萬(wàn),。雷達(dá)技術(shù)在高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）的應(yīng)用至關(guān)重要,，能夠有效避免交通事故的發(fā)生并挽救生命,。

　　全球各地出臺(tái)了多項(xiàng)新規(guī)，并制定了地區(qū)性新車(chē)評(píng)估計(jì)劃（NCAP）評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),，推動(dòng)了雷達(dá)的加速普及,。例如，許多地區(qū)已頒布了相關(guān)法規(guī)或五星安全評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),，強(qiáng)制要求車(chē)輛部署自動(dòng)緊急制動(dòng),、盲點(diǎn)檢測(cè)及易受傷害道路使用者的檢測(cè)等功能。

　　ADAS和自動(dòng)駕駛的級(jí)別

　　汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)（SAE）定義了自動(dòng)駕駛的6個(gè)級(jí)別,，其中L0是無(wú)自動(dòng)化，而ADAS正在逐步演變?yōu)轳{駛員輔助,、部分自動(dòng)化,、有條件自動(dòng)駕駛,，最終發(fā)展為全自動(dòng)駕駛的L5級(jí)汽車(chē)。這些正在推動(dòng)著ADAS的普及并逐步提高自動(dòng)化程度,。

　　L2到L3的飛躍

　　L3自動(dòng)駕駛汽車(chē)的事故責(zé)任主要由汽車(chē)廠商而非駕駛員承擔(dān),。汽車(chē)廠商在努力解決滿(mǎn)足L3等級(jí)的設(shè)計(jì)復(fù)雜性問(wèn)題，而同時(shí),，人們的注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)向過(guò)渡性等級(jí),，并推進(jìn)了它的發(fā)展進(jìn)程。在傳感器技術(shù)方面,，從L2到L3存在顯著差異,。L2+的功能與L3類(lèi)似，供駕駛員作為備份選擇,，減少了額外的冗余需求,。

　　從L2+級(jí)向自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)變的市場(chǎng)預(yù)測(cè)（2021-2030）

　　知名市場(chǎng)研究與戰(zhàn)略咨詢(xún)公司Yole Development的最新報(bào)告表明，隨著L0-L2汽車(chē)的銷(xiāo)量開(kāi)始下降,，L2+汽車(chē)的銷(xiāo)量可能會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng),，到2030年市場(chǎng)份額將達(dá)到近50%。L2+還允許OEM逐步推出先進(jìn)的安全和舒適功能,，為傳感器技術(shù)的成熟留出更多時(shí)間,。在此期間，駕駛員繼續(xù)擔(dān)任輔助角色,，同時(shí)OEM可以?xún)?yōu)化功能和成本之間的平衡,，并逐步推出L3“輕型”汽車(chē)。

　　傳感器技術(shù)——沒(méi)有單一的解決方案

　　實(shí)現(xiàn)ADAS和自動(dòng)駕駛的主要傳感器技術(shù)有三種：雷達(dá),、攝像頭和激光雷達(dá)（LiDAR,，即光探測(cè)和測(cè)距）。每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),，總而言之,，目前還沒(méi)有主流的傳感器技術(shù)解決方案。

　　雷達(dá)和攝像頭在很大程度上相輔相成,，由于兩者發(fā)展較成熟且性?xún)r(jià)比較高,，現(xiàn)已廣泛部署在L1和L2汽車(chē)上。例如,，雷達(dá)在測(cè)速和測(cè)距方面表現(xiàn)非常出色,，但卻無(wú)法捕捉色彩信息。傳統(tǒng)雷達(dá)的角分辨率比攝像頭和激光雷達(dá)低很多,。相比之下,，攝像頭適用于圖案和色彩檢測(cè)，但受環(huán)境影響較大,。例如,，攝像頭在強(qiáng)光,、夜晚、霧霾和雨雪等惡劣環(huán)境下效果較差,。另一方面,，雷達(dá)幾乎不受惡劣天氣情況的影響，能夠在強(qiáng)光,、黑暗的條件下可靠地工作,。

　　激光雷達(dá)的主要優(yōu)勢(shì)在于其超精密的水平和垂直角分辨率，以及其精細(xì)的距離分辨率,。因此,，它適用于高分辨率3D環(huán)境測(cè)繪，能夠精準(zhǔn)地探測(cè)自由空間,、邊界和定位,。然而，它與攝像頭都容易受到惡劣天氣或路況的影響,。對(duì)于L2+和L3級(jí)別的主流乘用車(chē)來(lái)說(shuō),，高昂的成本才是攔路虎。在這方面,，4D成像雷達(dá)與傳統(tǒng)雷達(dá)相比分辨率更高,，一經(jīng)問(wèn)世便驚艷了整個(gè)世界。在成本允許的前提下,，4D成像雷達(dá),、激光雷達(dá)和攝像頭形成互為冗余備份和補(bǔ)充的系統(tǒng)。

　　閱讀白皮書(shū)：4D成像雷達(dá)：持續(xù)支持L2+汽車(chē)的傳感器優(yōu)勢(shì)

　　成像雷達(dá)的發(fā)展

　　早期,，雷達(dá)技術(shù)主要用于探測(cè)其他車(chē)輛,。從本質(zhì)上說(shuō)，這些都是測(cè)量速度和距離的2D傳感器,。然而,，當(dāng)今先進(jìn)的雷達(dá)技術(shù)基本上都是4D傳感器。除了測(cè)量速度和距離,，4D傳感器還能夠測(cè)量水平和垂直角度,。這一功能使車(chē)輛能夠看到汽車(chē)，更重要的是,，還可以看到行人,、自行車(chē)和較小的物體。

　　成像雷達(dá)可以區(qū)分汽車(chē),、行人和其他物體

　　對(duì)于低端車(chē)（L2+）,，重點(diǎn)是在車(chē)輛周?chē)O(shè)置360度的屏障（業(yè)內(nèi)流行語(yǔ)是“角雷達(dá)”）。顧名思義，至少有四個(gè),，但通常有六七個(gè)高分辨率雷達(dá)傳感器節(jié)點(diǎn),，因?yàn)閭?cè)面可能安裝額外的“填隙”雷達(dá)。在光線昏暗的條件下,，城市自動(dòng)駕駛儀可以看到一個(gè)孩子正站在兩輛停放不動(dòng)的汽車(chē)之間。對(duì)于高端車(chē)（L4及以上）,，車(chē)輛可以看到更小的物體并采用更高的分辨率,，成像雷達(dá)可以對(duì)車(chē)輛周?chē)M(jìn)行全面的環(huán)境感知，能夠在前后較遠(yuǎn)范圍內(nèi)檢測(cè)危險(xiǎn)物并采取措施規(guī)避危險(xiǎn),。檢測(cè)距離未來(lái)能達(dá)到300米甚至更遠(yuǎn),。高速公路自動(dòng)駕駛儀能夠檢測(cè)到卡車(chē)后方高速駛來(lái)的摩托車(chē)，并對(duì)此做出反應(yīng),。

　　成像雷達(dá)的未來(lái)

　　推動(dòng)成像雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)要素是從24GHz遷移到77GHz,，如砷化鎵（GaAs）或鍺硅（SiG）技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)的純RF CMOS工藝遷移。其他發(fā)展包括從低通道數(shù)到高通道數(shù)的高級(jí)MIMO配置,，從基礎(chǔ)處理到使用專(zhuān)用加速器和DSP內(nèi)核的高性能處理,，以及先進(jìn)的雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)。

　　恩智浦運(yùn)用這些技術(shù)研發(fā)了S32R45雷達(dá)處理器,，該處理器與TEF82xx RF-CMOS雷達(dá)收發(fā)器配合使用,，搭載一定數(shù)量的天線，能夠提供點(diǎn)云成像,。這為OEM發(fā)展4D成像雷達(dá)功能提供了高性?xún)r(jià)比的解決方案,，優(yōu)化了L2+的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。除此之外,，還有一些必不可少的外設(shè),，如安全電源管理和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)組件。所有這些共同構(gòu)成了雷達(dá)節(jié)點(diǎn),，恩智浦的定位是覆蓋整個(gè)系統(tǒng),。

　　如需深入了解成像雷達(dá)的更多信息，歡迎回顧恩智浦于2月23日至24日主辦的成像雷達(dá)技術(shù)活動(dòng),。

　　作者：

　　Huanyu Gu

　　恩智浦半導(dǎo)體的產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)

　　Huanyu在德國(guó)漢堡工作,，負(fù)責(zé)恩智浦半導(dǎo)體高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)的產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)。負(fù)責(zé)高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)業(yè)務(wù)之前,，他在半導(dǎo)體營(yíng)銷(xiāo)和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)方面擁有多年經(jīng)驗(yàn),，涉及各種汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域，如安全汽車(chē)門(mén)禁和汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng),。