L3自動(dòng)駕駛對四角近程毫米波雷達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L3

從2018年開(kāi)始，應多個(gè)主機廠(chǎng)和ADAS系統商的測試和共同開(kāi)發(fā)邀請，行易道配合客戶(hù)就支持ADAS和/或L3級ADS的77GHz近程毫米波雷達進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)和共同展開(kāi)了大量的試驗場(chǎng)地測試和路試。行易道77GHz車(chē)載近程毫米波雷達的目標檢測能力和跟蹤結果以其精準性和穩定性獲得了客戶(hù)的正向反饋，與國際同級別近程雷達性能相當。

足以支持L3或更高級別駕駛輔助系統的四角近程毫米波雷達應達到哪些標準呢？

行易道在長(cháng)期的系統聯(lián)合測試中發(fā)現，L3或更高級別駕駛輔助系統對近程雷達的要求已提升到了一個(gè)新的高度。首先，傳統的24GHz毫米波雷達很難滿(mǎn)足新的要求。而對更有優(yōu)勢的77GHz近程毫米波雷達在目標信息輸出的多級別、多維度等方面的要求也很?chē)栏?。接下?lái)將從近程毫米波雷達的車(chē)載應用和高標準的近程毫米波雷達性能表現等幾個(gè)角度出發(fā)，逐步揭秘L3或更高級別駕駛輔助系統對近程雷達的要求。

近程毫米波雷達車(chē)載應用

近程毫米波雷達通常被安裝在汽車(chē)后部?jì)蓚€(gè)角或汽車(chē)前后四個(gè)角，用于探測自車(chē)后方和側后方或前方橫向道路目標的運動(dòng)情況，并通過(guò)軟件算法對進(jìn)入探測區域的目標和碰撞風(fēng)險進(jìn)行判斷，以聲音和視覺(jué)形式對駕駛員進(jìn)行警示，或觸發(fā)緊急制動(dòng)。在L3自動(dòng)駕駛中，在絕大部分環(huán)境條件和行駛條件下，穩定和精準的環(huán)境監控為自動(dòng)駕駛系統提供了安全冗余。高標準的環(huán)境監控對感知系統融合提出了要求，因而毫米波雷達的目標探測覆蓋范圍、多級別和多維度的目標信息獲取等成為衡量是否滿(mǎn)足要求的標準。近程毫米波雷達在L3自動(dòng)駕駛中安裝在汽車(chē)四角，形成360度無(wú)盲區檢測；同時(shí)，對近程毫米波雷達的速度分辨率、速度精度、角度分辨率、角度精度等核心技術(shù)參數要求更高。

圖1：行易道77GHz近程毫米波雷達支持ADAS和ADS

低成本高性能的行易道77GHz近程毫米波雷達

第一，77GHz頻段實(shí)現了更高的速度分辨率和精度，通過(guò)高載頻、大帶寬可實(shí)現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)現水平150°、距離100米范圍內的目標檢測和跟蹤，既滿(mǎn)足了對探測距離的要求，也滿(mǎn)足了360度無(wú)盲區檢測需求；

第四，車(chē)規級雷達產(chǎn)品，IP67防水防塵設計，采用全塑料外殼一體化輕量化設計，體積小巧安裝友好。

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

滿(mǎn)足L3的高標準近程毫米波雷達

前角雷達的應用

目前含ADAS功能的面市車(chē)型較多安裝選用兩個(gè)后角雷達來(lái)實(shí)現后方碰撞預警、變道輔助、盲點(diǎn)檢測等ADAS功能，而四個(gè)前后角雷達的適配在包含L2.5、L3自動(dòng)駕駛的車(chē)型中被更多采用。前角雷達主要負責檢測由近及遠的車(chē)輛或者橫向的車(chē)輛或行人，即在距離本車(chē)較近的區域內檢測到目標并及時(shí)建立目標軌跡。這一應用對近程雷達的分辨率和精度、處理能力和算法方案提出了更高的要求，以獲得更精準的檢測和跟蹤能力。

融合感知對雷達檢測的要求

四角近程雷達在L3自動(dòng)駕駛中的應用，對近程雷達的視場(chǎng)角覆蓋范圍要求較高，比如要求水平視場(chǎng)角不小于±75°，同時(shí)檢測距離也需要大于等于100米。在滿(mǎn)足360度無(wú)盲區雷達檢測的同時(shí)，自動(dòng)駕駛系統為了獲得足夠的感知融合信息，對雷達輸出目標信息的多級別和多維度方面也提出了相應的要求。行易道77GHz近程毫米波雷達ASRR100可支持輸出不同級別的目標信息，包括跟蹤目標、聚類(lèi)目標等；同時(shí)，可支持輸出更多維度的目標信息，包括方差、協(xié)方差、生命周期、置信度、目標分類(lèi)、目標尺寸等。最后，通過(guò)四個(gè)角雷達的信息融合，可實(shí)現多個(gè)雷達的空間同步和時(shí)鐘同步，在不同雷達重疊的覆蓋區域內完成目標關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現汽車(chē)四周近距離目標檢測無(wú)盲區，同時(shí)提升輸出信息的精準度。

近程成像雷達支持自動(dòng)泊車(chē)

高等級自動(dòng)泊車(chē)對感知設備在各種環(huán)境和場(chǎng)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（SSAR），應用FMCW-SAR（調頻連續波-合成孔徑雷達）技術(shù)，通過(guò)安裝在汽車(chē)兩個(gè)前角實(shí)現道路前側方路邊場(chǎng)景的實(shí)時(shí)二維成像和前方橫向交通目標檢測。SAR作為前角近程雷達的一種功能模式，為高級別自動(dòng)駕駛輸出道路特征、車(chē)位狀態(tài)等豐富信息并加強了雷達支持前方橫向交通碰撞預警/制動(dòng)（FCTA/B）的能力。SAR成像模式完成實(shí)時(shí)成像以及車(chē)位檢測，為自動(dòng)泊車(chē)系統輸出信息，包括局部地圖、定位、車(chē)位狀態(tài)以及本車(chē)位置等。

圖3：行易道77/79GHz SSAR支持PA、FCTA/B等

基于車(chē)載SSAR系統的智能車(chē)位檢測方案能夠以相對較低成本提供高分辨率的雷達成像，并且自動(dòng)車(chē)位識別沒(méi)有車(chē)速、車(chē)距、車(chē)位類(lèi)型的限定，泊車(chē)場(chǎng)景可以擴展到住宅小區、路邊停車(chē)、空曠停車(chē)場(chǎng)等。

圖4：行易道77/79GHz SSAR實(shí)測上位機圖像 - 點(diǎn)云圖像和點(diǎn)目標兩種模式融合

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