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毫米波雷達傳感器在無人駕駛中的作用及市場趨勢

2019-08-29 09:08 互聯網

導讀:眼下,國內汽車雷達制造商,正不斷開發和基于車載防撞雷達單片收發芯片技術的成套解決方案,匹配更多更豐富的應用場景。

無人駕駛毫米波雷達毫米波雷達應用毫米波雷達是L2及以上自動駕駛系統的標配,也是當下無人駕駛領域較為集中的競爭熱點。眼下,國內汽車雷達制造商,正不斷開發和基于車載防撞雷達單片收發芯片技術的成套解決方案,匹配更多更豐富的應用場景。

毫米波雷達傳感器在無人駕駛中的作用及市場趨勢

資料圖

無人駕駛或于2025年起飛

近年來,隨著光、機、電、算等底層架構的不斷成熟,無人駕駛汽車成為了人工智能應用的行業熱點。在2019年7月召開的第四屆全球人工智能與機器人峰會上,有投資專家明確表示,2025年是無人駕駛起飛的一個時間點,可能出現在美國,也可能是在中國,這取決于基礎設施還有最新技術的探索。

業內專業人士稱,無人駕駛未來將會變成一個可能為客戶賺錢的資產,可能會產生比房地產更高的收益。另外,在中國汽車工程學會此前發布的“節能與新能源汽車技術路線圖”中也提到,至2020年,中國的汽車產業規模將達3000萬輛,駕駛輔助/部分自動駕駛車輛的市場占有率將達50%。

毫米波雷達傳感器在無人駕駛中的作用及市場趨勢

國內無人駕駛汽車路測,資料圖

國內無人駕駛捷報頻傳

無人駕駛的發展熱潮,拉動了諸多技術創業者的紛紛涉足。近段時間以來,國內車企關于無人駕駛汽車的研發和測試捷報頻傳。先是吉利汽車宣布將在2022年亞運舉辦期間,在特定區域內使用完全無人駕駛的車輛。隨后再有報道稱,百度宣稱其新一代無人巴士車阿波龍二代將很快推出。

而就在不久前,百度與中國一汽紅旗共同打造的國內首批量產自動駕駛出租車在湖南長沙展開了上路測試。有消息稱,長沙市民有望在年底之前率先體驗到中國首批自動駕駛出租車。

無人駕駛的傳感層

關于汽車智能化的技術要求,國際汽車工程師協會(SAE International)制定了一套標準,把自動駕駛分為了L0-L5,其中L0指的是無自動駕駛,即人工駕駛;而汽車的駕駛輔助(L1、L2)中,需要包括攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等各種傳感器的技術支持。

從技術架構上來說,實現車輛無人駕駛需要兩方面需求,一是汽車內部要求,高級駕駛輔助系統(ADAS);二是汽車外部配置車聯網(V2X)。而其中的關鍵技術為環境感知,也就是傳感層。

傳感層被比作為車輛的眼睛,需要車載攝像頭、車載毫米波雷達、車載激光雷達和車載超聲波雷達等傳感器共同作用。

毫米波雷達結構圖

毫米波雷達結構圖,資料圖

無人駕駛毫米波雷達技術

其中,毫米波雷達是L2及以上自動駕駛系統的標配,也是當下無人駕駛領域較為集中的競爭熱點。作為測量被測物體相對距離、現對速度、方位的高精度傳感器,該傳感器技術早期被應用于軍事領域,近年來開始成熟于汽車電子、無人機、智能交通等多個應用場景中。

毫米波雷達硬件核心包括MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit,單片微波集成電路)芯片和天線PCB板,以FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave,調頻連續波)車載雷達系統為例,其主要由天線、收發模塊、信號處理模塊組成。

在車用雷達的技術驗證中,毫米波雷達由于成本較低、技術相對成熟率先成為無人駕駛系統主力傳感器。毫米波雷達芯片是其中的核心器件。目前,在道路安全法規和智能網聯的趨勢驅動下,毫米波雷達正處在市場的快速上升期。

目前,各國對車載毫米波雷達分配的頻段各有不同,但主要集中在24GHz和77GHz,少數國家,如日本采用的是60GHz頻段。有專家表示,由于77G相對于24G的諸多優勢,未來,全球車載毫米波雷達的頻段會趨同于77GHz頻段(76-81GHz)。

眼下,國內各類汽車雷達制造商,正不斷開發和基于車載防撞雷達單片收發芯片技術的成套解決方案,匹配更多更豐富的應用場景,通過技術的不斷迭代創新,驅動無人駕駛技術邁向更高端。


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