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智慧網聯汽車環境感知系統——毫米波雷達

2022-02-12由 星月汽車 發表于 歷史

2。1定義

毫米波雷達工作在毫米波段。毫米波是指波長在1~10mm的電磁波,對應的頻率範圍為30~300GHz。毫米波雷達是高階駕駛輔助系統(ADAS)的核心感測器,主要用於自適應巡航控制系統(ACC)、自動緊急制動系統(AEB)、盲區監測系統、行人檢測系統等。

2。2 特點

(1)探測距離遠 最遠可達250m。

(2)響應速度快 可快速測量目標資訊。

(3)適應能力強 穿透能力強,雨、雪、大霧等惡劣天氣下可正常工作。

(4)覆蓋區域呈扇形,有盲區。

智慧網聯汽車環境感知系統——毫米波雷達

毫米波雷達

2。3 型別

(1)按工作原理分類 脈衝式和調頻式,汽車上多采用調頻式。

(2)按探測距離分類 近距離(SRR)、中距離(MRR)和遠距離(LRR)。

(3)按頻段分類 主流分為24GHz和77GHz。77GHz相比24GHz探測距離更遠、體積更小、工藝更高、檢測精度更好、晶片更不易獲得。

2。4 原理

雷達透過天線向外發射毫米波,接收目標反射訊號,經後方處理後快速準確地獲取汽車車身周圍的物理環境資訊(如汽車與其他物體之間的相對距離、相對速度、角度、運動方向等),然後根據所探知的物體資訊進行目標追蹤和識別分類,進而結合車身動態資訊進行資料融合,最終透過中央處理單元(ECU)進行智慧處理。經合理決策後,以聲、光及觸覺等多種方式告知或警告駕駛員,或及時對汽車做出主動干預,從而保證駕駛過程的安全性和舒適性,減少事故發生機率。

智慧網聯汽車環境感知系統——毫米波雷達

毫米波雷達工作原理

目標識別流程:

(1)特徵資訊提取

(2)特徵空間變換

(3)識別演算法

(4)目標特徵庫的建立

(5)識別結果輸出

2。5 應用

為滿足不同距離範圍的探測需要,一輛汽車上會安裝多個近距離、中距離和遠距離毫米波雷達。其中,24GHz雷達主要用於近距離探測,77GHz雷達主要用於中距離和遠距離探測。不同的毫米波雷達在車輛前方、側方和後方發揮不同作用。

某智慧網聯汽車ADAS中,自適應巡航控制(ACC)需要三個毫米波雷達,車輛正中間一個77GHz的LRR,探測距離為150~250m,角度約為10°;車輛兩側各一個24GHz的SRR,角度都為30°,探測距離為50~70m。

智慧網聯汽車環境感知系統——毫米波雷達

毫米波雷達車身佈置

2。6 佈置

(1)正向佈置 一般佈置在車輛中軸線,外露或隱藏在保險槓內部。

(2)側向佈置 在車輛四角呈左右對稱佈置,前側向雷達與車輛行駛方向呈45°夾角,後側向雷達與車輛行駛方向呈30°夾角。

(3)佈置高度 地面到雷達模組中心點的距離,建議500mm(滿載)~800mm(空載)。

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