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                  推动ADAS技术演进,不可或缺的毫米波雷达

                  来源:电子发烧友 ? 作者:周凯扬 2020年05月24日 09:03 ? 次阅读

                  (文/周凯扬)随着国家政策和多款L3级别车型的推出,2020年到2030年将成为中国自动驾驶的“黄金十年”,而实现这一愿景少不了车载的高级驾驶辅助系统(ADAS)。ADAS包含自适应导航、自动泊车、盲点监测等功能,所用到的组件有激光雷达、毫米波雷达、摄像头和导航系统。
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                  市面上的ADAS系统主要分为雷达和摄像头组成的视觉主导系统,还有激光雷达主导的系统,但这两种系统都离不开关键的毫米波雷达。电子发烧友采访了NXP大中华区汽车电子首席系统架构师黄明达,以及加特兰微电子市场总监刘洪泉,由两位该领域的权威人士解析毫米波雷达的现状与未来。
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                  2019年,中国在乘用车上装配了517万颗毫米波雷达,同比增长了44.37%。由于其更高的适用性,市场渗透率也高于激光雷达和超声波雷达。恩智浦的黄明达博士表示,毫米波雷达目前同样处于快速增长期,预计全球范围从2017到2025年的复合年均增长率超过25%,国内甚至会高至30%以上。加特兰微电子市场总监刘洪泉认为这几年来自动驾驶市场属于从0到1的阶段,而对于ADAS来说确实是一个快速增长的窗口,从去年开始,像国外的Waymo,国内的文远知行等,都开始了Robotaxi的试运营。
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                  不同ADAS传感器的优劣

                  从已经面世乃至量产的车型上来看,既有忠于毫米波雷达+摄像头的派系,比如特斯拉等,也有以激光雷达为主导的派系,比如Waymo等。虽说这两大派系多少都在其方案中加入了毫米波雷达,但与激光雷达相比,两者间究竟有何差距呢?
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                  不同ADAS传感器的性能对比

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                  黄明达博士提到,毫米波雷达的主要优势在于全天候性,所以在L1到L5级别的ADAS/AD系统中都将占有重要的位置。在现阶段L1/L2级别的ADAS系统中,主要是毫米波雷达和摄像头组成,毫米波雷达能探测目标的距离速度和角度,而摄像头则可以识别交通信号、车道线,对场景进行语义分割,两者结合在一起可以实现比较稳定的目标检测、跟踪与分类。从车本、车规认证、适用性方面都能满足L2+级别ADAS的系统需求。而激光雷达由于极高的角度分辨率,在自定位和地图构建方面都具有较大优势,所以在L3以上的自动驾驶这两个有可能会跟毫米波雷达,摄像头,超声波雷达等传感器组成互为冗余的系统。但激光雷达在车规认证和车本上仍面临着不小挑战。


                  NXP大中华区汽车电子首席系统架构师 黄明达
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                  毫米波雷达有不少参数,其中最直观的莫过于它的探测距离。那么在目前L1/L2级别的ADAS系统要求,探测距离又需要做到多少呢?刘洪泉为此问题作出了剖析,对于常用于盲区检测(BSD)和变道辅助(LCA)等功能的后角雷达来说,最远探测距离的要求不高,比如对于LCA应用,只需做到70米就足够了。而前向雷达则需要比较大的探测距离,在目前较为先进的前向毫米波雷达上,最远探测距离已经做到了250米以上。而最小探测距离的要求因应用场景而异。


                  加特兰微电子市场总监 刘洪泉

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                  但两位受访者也都提到了探测距离并不是确定毫米波雷达性能的唯一参数。黄明达表示,在更高级别的自动驾驶上,距离分辨率、探测速度范围及分辨率、探测张角及分辨率等也都将在要求上有进一步的提高。
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                  24GHz vs 77GHz 频段之争

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                  目前在ADAS应用场景中,常用的毫米波雷达频段分为24GHz与77GHz两种。究竟哪一频段会是未来发展的方向呢?
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                  国内市面上早已涌现了不少24GHz频段的毫米波雷达产品,但是由于欧洲电信标准化协会(ETSI)和联邦通信委员会(FCC)制定的频谱规则和标准,24GHz UWB频段(21.65-26.65GHz)将很快被逐步淘汰。2022年1月1日以后,UWB频段将无法在欧洲和美国使用,只有窄带ISM频段(24-24.25GHz)可以长期使用。


                  不同频率下的波长

                  ?
                  因此大部分厂商都在将开发重心转向77GHz,2019年国内77GHz毫米波雷达装配率也同比增长了69.3%。黄明达解释道,从雷达的基本原理上来看,77GHz比24GHz波长小,可用带宽大,77GHz雷达在距离速度和角度3个方面的分辨率都比24GHz有很大的提高。这种性能的提升可以满足各国家和地区的新车碰撞测试(NCAP)要求的不断提升,例如从简单的AEB功能,到弱光条件下的行人AEB,再到能够规避转向的AEB的演进。而恩智浦在半导体工艺上也实现了从SiGe到RFCMOS的转变,保证性能的同时也极大降低了成本和功耗,加之信号处理芯片的性能提升,77GHz毫米波雷达的成本也下探到了普通汽车可以接受的程度。
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                  而随着毫米波雷达装配率的上升,相同频段雷达的互相干扰也就成了ADAS系统设计上的挑战之一。许多雷达供应商和OEM开始在算法和硬件上加入了抗干扰的改进。
                  ?

                  与车联网技术的结合互补

                  在实现自动驾驶的道路上,车联网也是其中不可或缺的一部分。而中国推动的车联网是以4G/5G等蜂窝通信技术为核心的C-V2X,那么毫米波雷达该如何与该技术融合呢?
                  ?
                  在此问题上,加特兰微电子的刘洪泉认为,如今装配的毫米波雷达大多还是独立运行的,但V2X等车联网技术确实是自动驾驶未来的方向。通过车与车之间的信息交换,单个车辆ADAS所获取的“视野”是被扩大了的。恩智浦的黄明达也补充了一个此类“非视距”范围内的应用场景:正在出任务的救护车,通过V2X可以将该信息传递给远处十字路口各个方向的测量,让它们提前准备避让。由此可见,V2X车联网技术会与毫米波雷达等传感器互补,从而实现更高级别的自动驾驶。
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                  随着对ADAS性能要求的不断提高,车载传感器的数量也一并在增加。索尼在今年CES上展出的Vision-S概念车中装载了33个传感器,包括激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达等。而最近发布的小鹏P7,也配备了13个摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波雷达。那么未来趋势是在ADAS系统上加入更多的毫米波雷达吗?


                  不同级别的自动驾驶中所用到的传感器数量 / NXP

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                  两位受访人都认为在更高级别的自动驾驶上,毫米波雷达的数量和性能都会进一步提升。刘洪泉认为,不同于机械式的雷达,为了覆盖360°的探测范围,毫米波雷达数量是必定会持续增加的。而L3级别上的自动驾驶中,一些传统的传感器也可能被毫米波雷达所替代。

                  疫情后的市场走势

                  而在全球汽车生产受到疫情影响的同时,两位受访人也对毫米波雷达市场的趋势给出了自己的判断。黄明达博士认为,随着各国的新车碰撞测试(NCAP)等政策法规的不断实施和加强,整体来看毫米波雷达的市场渗透率还是会持续提高。有机构预测表示带有L1/L2级别ADAS的新车上险量会从2020年初的10%+增加到年末的25%+。另外,从长远来看,因为毫米波雷达可以应用于L1-L5各个级别的自动驾驶系统,是其不可或缺的一部分,随着自动驾驶的不断演进和系统要求的提升,对毫米波雷达的需求量也会持续提升。
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                  刘洪泉认为,国内汽车市场已经开始强势反弹,环比有非常大的上升。毫米波雷达的客户并没有因此受到太大影响,虽然汽车销量有一定下滑,但随着毫米波雷达装配量的提高,此消彼长之下,整体还是呈现一个良好的上升趋势。
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                  国家发改委在今年2月28日,联合11个国家部委发布了《智能汽车创新发展战略》,其中给出了2025年实现有条件智能汽车规模化生产,2035中国标准智能汽车体系全面建成的愿景。在这段期间内,作为与自动驾驶紧密相连的一环,毫米波雷达市场也必将借势实现快速增长,推动智能汽车产业的迅速落地。
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                  发表于 2020-03-21 14:08? 737次阅读
                  毫米波雷达技术为工业监测不受视角限制的“眼睛”

                  赋能智慧办公,毫米波雷达为信息安全筑起安全墙

                  当前,随着很多企业的复工复产,大家逐渐返回工作岗位。在这种情况下,如何做好办公区域的防控,减少直接或....
                  发表于 2020-03-19 16:59? 989次阅读
                  赋能智慧办公,毫米波雷达为信息安全筑起安全墙

                  德州仪器:推动新一代高级驾驶辅助系统

                  随着新车型越来越智能,可以学习、连接、通信、监控、决策、娱乐,以及辅助驾驶等。车辆的复杂性和处理海量....
                  发表于 2020-03-16 16:31? 211次阅读
                  德州仪器:推动新一代高级驾驶辅助系统

                  国产汽车如何突破车用传感器毫米波雷达的技术瓶颈

                  按当前趋势,自动驾驶已是必然。而实现自动驾驶,少不了核心部件——传感器。
                  发表于 2020-03-12 14:15? 1152次阅读
                  国产汽车如何突破车用传感器毫米波雷达的技术瓶颈

                  汽车ADAS应该怎么学习?

                  各位大神,请教ADAS应该怎么学习
                  发表于 2020-03-09 17:18? 438次阅读
                  汽车ADAS应该怎么学习?

                  请大神全面分析对比 一下i.mx8quadmax和rk3399pro的优缺点

                  RT! 感觉这两款soc配置很相像,都是 2*A72 + 4*A53 他俩对比,各自的优势和短板是什么? 各自擅长的领域是什...
                  发表于 2020-03-09 16:43? 675次阅读
                  请大神全面分析对比 一下i.mx8quadmax和rk3399pro的优缺点

                  首个上车量产的边缘AI芯片 助力自动驾驶逐渐成为...

                  汽车从诞生至今已有一百三十多年历史。在长达一个多世纪的时间里,人类无时无刻不在想办法优化它的性能。但....
                  发表于 2020-03-09 11:16? 167次阅读
                  首个上车量产的边缘AI芯片 助力自动驾驶逐渐成为...

                  LPC55S6x high speed spi 求助

                  hi,all 最近在做芯片选型,需要寻找一款支持50MHz工作频率的SPI接口,观察到LPC55S6x 在high speed spi mo...
                  发表于 2020-03-06 17:26? 387次阅读
                  LPC55S6x high speed spi 求助

                  @开发者,快来申请你的工业级NXP内核物联网开发板

                  米尔工业级NXP开发板试用活动(MYD-C8MMX)不久前米尔推出了新一代高性价比核心板之王MYC-C8MMX核...
                  发表于 2020-03-06 14:38? 3532次阅读
                  @开发者,快来申请你的工业级NXP内核物联网开发板

                  人工智能+边缘计算!米尔NXP工业级物联网板卡8M mini资料分享

                  响应行业应用和满足客户需求,米尔推出了基于NXP公司i.MX 8M Mini系列芯片的MYC-C8MMX系列核心板及开发...
                  发表于 2020-03-06 11:44? 810次阅读
                  人工智能+边缘计算!米尔NXP工业级物联网板卡8M mini资料分享

                  米尔科技关于MYD-C8MMX开发板测评

                  今天要进行测评的板子是来自米尔电子的MYD-C8MMX开发板。MYD-C8MMX开发板是米尔电子基于....
                  发表于 2020-03-05 11:27? 121次阅读
                  米尔科技关于MYD-C8MMX开发板测评

                  ROHM开发出高级车载仪表盘用2.8W大输出扬声...

                  “BD783xxEFJ-M”是面向希望大音量输出转向闪烁音、警告音以及欢迎语音、语音支持等各种语音的....
                  发表于 2020-03-05 08:26? 297次阅读
                  ROHM开发出高级车载仪表盘用2.8W大输出扬声...

                  NXP推出基于i.MX RT106F本地人脸识别...

                  NXP MCU级别的人脸识别解决方案利用i.MX RT106F来实现,使开发者轻松便捷地将人脸识别功....
                  发表于 2020-03-01 10:07? 866次阅读
                  NXP推出基于i.MX RT106F本地人脸识别...

                  基于PEDOT触控膜提升驾驶体验

                  基于PEDOT触控膜为汽车制造商提高了效率并节省了成本,同时提供了消费者所需求的功能。
                  发表于 2020-02-28 11:53? 228次阅读
                  基于PEDOT触控膜提升驾驶体验

                  LeddarTech将在柏林Automotive...

                  作为欧洲汽车工业一流的自动驾驶技术车辆L4+开发大会,柏林TECH.AD的主题是应对实现完全无人驾驶....
                  发表于 2020-02-27 09:09? 164次阅读
                  LeddarTech将在柏林Automotive...

                  基于NXP i.MX8M mini的新一代高性价...

                  前言:近几年来,随着AIOT技术的演进以及工业4.0的飞速发展,强大性能,成本领先,供货周期长的嵌入....
                  发表于 2020-02-25 14:26? 658次阅读
                  基于NXP i.MX8M mini的新一代高性价...

                  贸泽电子与NXP联合推出了一本全新的电子书

                  贸泽电子 (Mouser Electronics) 今天宣布与NXP Semiconductors合....
                  发表于 2020-02-20 09:47? 1211次阅读
                  贸泽电子与NXP联合推出了一本全新的电子书

                  贸泽携手NXP推出全新电子书探索人工智能无限潜能

                  贸泽电子(Mouser Electronics) 今天宣布与NXP Semiconductors合作....
                  发表于 2020-02-19 15:53? 346次阅读
                  贸泽携手NXP推出全新电子书探索人工智能无限潜能

                  LeddarTech与COAST Autonom...

                  LeddarTech与COAST Autonomous于2020年2月26日至28日在AV20 Si....
                  发表于 2020-02-18 18:02? 474次阅读
                  LeddarTech与COAST Autonom...

                  如何区分毫米波雷达和激光雷达

                  激光雷达,是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光....
                  发表于 2020-02-18 10:17? 1592次阅读
                  如何区分毫米波雷达和激光雷达

                  世界知名半导体ST、NXP、Microchip、...

                  世界知名半导体ST、NXP、Microchip、TI、Renesas公司的MCU和MPU定位、性能及....
                  发表于 2020-02-05 11:58? 1894次阅读
                  世界知名半导体ST、NXP、Microchip、...

                  德州仪器Jacinto 7系列处理器助力汽车AD...

                  汽车世界不断变化,根据世界卫生组织数据显示,每年约有135万人死于道路交通事故,而配备了配备FCW ....
                  发表于 2020-01-17 15:14? 1745次阅读
                  德州仪器Jacinto 7系列处理器助力汽车AD...

                  让ADAS技术在车辆中更加普及

                  随着ADAS不断向汽车工程师协会定义的L4和L5级自动驾驶汽车的方向发展,我们有机会通过创造可用于更....
                  发表于 2020-01-17 13:51? 433次阅读
                  让ADAS技术在车辆中更加普及

                  罗德与施瓦茨卫星提供用于汽车整车ADAS测试的G...

                  全球卫星导航信号GNSS(如GPS)对于车辆定位、导航和道路交通安全至关重要,特别是交通拥堵时。全球....
                  发表于 2020-01-16 09:44? 1280次阅读
                  罗德与施瓦茨卫星提供用于汽车整车ADAS测试的G...

                  NXP推出全新S32G车辆网络处理器,可简化软件...

                  1月14日消息,据国外媒体报道,近日,荷兰芯片制造商恩智浦半导体(NXP Semiconductor....
                  发表于 2020-01-15 08:30? 2223次阅读
                  NXP推出全新S32G车辆网络处理器,可简化软件...

                  AVL与罗德与施瓦茨合作汽车整车ADAS测试

                  全球卫星导航信号GNSS(如GPS)对于车辆定位、导航和道路交通安全至关重要,特别是交通拥堵时。
                  发表于 2020-01-14 15:11? 1248次阅读
                  AVL与罗德与施瓦茨合作汽车整车ADAS测试

                  德州仪器 (TI) 出席中国电动汽车百人会论坛2...

                  在ADAS领域, TI的Jacinto? 系列处理器可以支持几乎所有主流的视觉ADAS应用,包括基于....
                  发表于 2020-01-13 15:39? 449次阅读
                  德州仪器 (TI) 出席中国电动汽车百人会论坛2...

                  牵手佛吉亚 地平线智能驾驶方案处于业界领先梯队

                  在正在与美国拉斯维加斯举办的2020年CES展上,地平线与全球领先的汽车零部件公司佛吉亚达成了战略合....
                  发表于 2020-01-13 10:05? 405次阅读
                  牵手佛吉亚 地平线智能驾驶方案处于业界领先梯队

                  Dirac联合NXP 推出NXP i.MX 8M...

                  瑞典数字音频专家Dirac日前和NXP开展了一项全新合作,OEM现在可以使用配备Dirac数字音频平....
                  发表于 2020-01-10 13:57? 832次阅读
                  Dirac联合NXP 推出NXP i.MX 8M...

                  强强联合,Dirac与恩智浦宣布合作

                  当地时间1月8日,瑞典音频技术厂商Dirac与恩智浦(NXP)半导体宣布合作,将世界最强大的音频芯片....
                  发表于 2020-01-10 13:55? 873次阅读
                  强强联合,Dirac与恩智浦宣布合作

                  Mobileye联手上汽 推进L2+级别ADAS...

                  美国拉斯维加斯消息,在当地时间2020年1月7日,在美国拉斯维加斯举办的CES展上,英特尔旗下子公司....
                  发表于 2020-01-10 10:19? 502次阅读
                  Mobileye联手上汽 推进L2+级别ADAS...

                  地平线展示多种智能驾驶解决方案 坚持走坚实的商业...

                  1 月 9 日讯,边缘 AI 芯片全球领导者地平线在 2020 年国际消费电子展(CES)上展示了一....
                  发表于 2020-01-09 16:12? 240次阅读
                  地平线展示多种智能驾驶解决方案 坚持走坚实的商业...

                  米尔MYC-C8MMX,新一代高性价比核心板之王

                  随着AIOT技术的演进以及工业4.0的飞速发展,强大性能,成本领先,供货周期长的嵌入式板卡已经成为这....
                  发表于 2020-01-09 12:16? 379次阅读
                  米尔MYC-C8MMX,新一代高性价比核心板之王

                  德州仪器全新Jacinto? 7处理器,助解决A...

                  DA4VM处理器具有强大的片上数据分析的能力,并与视觉预处理加速器相结合,从而使得系统性能更高效。汽....
                  发表于 2020-01-09 07:58? 399次阅读
                  德州仪器全新Jacinto? 7处理器,助解决A...

                  黑芝麻芯片技术大有进展 为ADAS及自动驾驶提供...

                  1 月 8 日讯,近日,在今年美国拉斯维加斯举办的国际消费电子展(2020CES)上,黑芝麻智能科技....
                  发表于 2020-01-08 14:04? 372次阅读
                  黑芝麻芯片技术大有进展 为ADAS及自动驾驶提供...

                  三大汽车商联合 研发了一种高级驾驶辅助系统

                  1 月 7 日讯,定位平台公司 TomTom(TOM2)、博世和戴姆勒宣称,他们联合研发了一种高级驾....
                  发表于 2020-01-07 17:44? 443次阅读
                  三大汽车商联合 研发了一种高级驾驶辅助系统

                  TriEye与保时捷合作改善SWIR传感技术

                  据外媒The Times of Israel报道,以色列初创公司TriEye将与保时捷合作,进一步完....
                  发表于 2020-01-06 17:17? 1318次阅读
                  TriEye与保时捷合作改善SWIR传感技术

                  上海矽杰微卢煜旻:国产替代机会和挑战并存 202...

                  2020年,随着5G和AI技术的全面铺开,智能城市,智慧社区等会成为物联网行业的主流趋势,这会是中国....
                  发表于 2019-12-31 14:50? 5041次阅读
                  上海矽杰微卢煜旻:国产替代机会和挑战并存 202...
                  欧美美女的白虎