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汽車?yán)走_(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域

2022/01/05
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BSD

BSD可以包括兩種功能。常規(guī)的BSD檢測相鄰車道上盲點中的其他車輛,幫助車輛安全變道。RCTA這是檢測從本車后方通過的其他車輛,防止在停車場內(nèi)發(fā)生碰撞。RCTA也被認(rèn)為與倒車AEB相同。

通常是在車輛后部兩側(cè)各安裝一個寬視場的SRR,通常為80°H以上,典型探測距離為30m以上。

距離預(yù)警雷達(dá)cover許多前向ADAS功能,如距離預(yù)警。包括ACC、AEB和FCW。

FCW和AEB現(xiàn)在已成為多數(shù)車輛的標(biāo)配,以確保符合法規(guī)或NCAP評級需求。同時車廠會把ACC作為同一傳感器套件的選配。這意味著前置LRR應(yīng)該成為標(biāo)配,但許多車輛使用性價比更高的MRR。LRR的FoV可以為60°H,探測距離達(dá)到500m。但MRR通常為200m,因此不適用于類似德國高速公路的場景。

但一些車廠也在用純視覺的策略來控制成本。比如本田思域和日產(chǎn)的ProPilot系統(tǒng)都僅使用了Mobileye的前視,靠物體識別來避免前碰撞。我們也都知道Tesla也已經(jīng)拋棄了雷達(dá)。

然而,每種傳感器都有其優(yōu)缺點。攝像頭可以更好進(jìn)行物體分類(盡管成像雷達(dá)有更高的分辨率可以提供一些物體分類功能,但與攝像頭和LiDAR相比還不可同日而語),但雷達(dá)在惡劣天氣和低光照條件下更強大,且在高速ACC應(yīng)用中具有更長的傳感距離。

因此,大多數(shù)車廠采用的常見解決方案是同時使用前視和前向雷達(dá),沃爾沃甚至曾經(jīng)發(fā)布過在前擋風(fēng)玻璃上安裝攝像頭和雷達(dá)的集成模塊。

前角預(yù)警

前角預(yù)警(Front Corner Alert)是AEB的擴展,以滿足Euro-NCAP在2020年對AEB Crossing、AEB Junction和AEB Head-On的最新NCAP獎勵標(biāo)準(zhǔn)。

AEB Crossing是為了防止在交通路口與本車前方交叉的車輛發(fā)生碰撞。AEB Junction是為了防止本車在交通路口轉(zhuǎn)彎時與其他道路使用者發(fā)生碰撞。AEB Head On 是為了防止在主車輛在交通路口左轉(zhuǎn)時與相反方向行駛的車輛發(fā)生正面碰撞。

這對于傳感能力來說,意味著需使用更寬FoV的傳感器。在前風(fēng)擋攝像頭方面,就意味著要增加更寬視野(但感知距離更短)的攝像頭。雷達(dá)也是如此,意味著要使用更寬FoV(150°H)但相對短距(通常為200m)的MRR。

利用77GHz MRR來檢測交通路口的其他道路使用者,還可以在短距內(nèi)提供額外的距離分辨率和前向的更寬檢測區(qū)域,因此稱為前角輔助(Front Corner Assist)。

隨著未來自動駕駛能力的提高,例如高速公路自動巡航控制(L3+),將需要相同的傳感器來實現(xiàn)更高的距離分辨率以執(zhí)行更多任務(wù)。包括檢測free space和物體識別,這是自動駛?cè)胪\囄缓捅荛_多車道高速公路上潛在碰撞的避讓轉(zhuǎn)向所必需的。而用于泊車輔助的超聲波缺乏執(zhí)行這些任務(wù)的探測能力和距離分辨率。

根據(jù)Euro-NCAP 2020的AEB Crossing、Junction和Head On的要求,此類前角預(yù)警雷達(dá)將逐步進(jìn)入市場。而寬視場前風(fēng)擋攝像頭將被視為不足以獲得5星評級。同樣的MRR可以部署在車輛的后部。通過多模開關(guān),它們的功能可以運行具有不同F(xiàn)oV和檢測區(qū)域的BSD和RCTA應(yīng)用。

我們也可以看到一些多模角雷達(dá)的例子。2020年,海拉為一家亞洲重卡車公司提供多模角雷達(dá)SRR;Nidec開發(fā)了一種使用華夫鐵脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的雷達(dá)天線,以減少波長損耗,并使MRR能夠在77GHz長距高速應(yīng)用和79GHz短距低速應(yīng)用之間切換頻段;2020款奔馳S級轎車配備了側(cè)向PCS(pre-crash safety system),采用了前后角雷達(dá)進(jìn)行側(cè)檢,檢測到即將發(fā)生的側(cè)面碰撞后,主動懸架系統(tǒng)會將高度提高8cm,同時將空氣注入座椅的側(cè)面支撐裝置,使乘員遠(yuǎn)離碰撞,同時側(cè)面安全氣囊被激活。

停車輔助

雷達(dá)以前曾用于停車輔助。但因為成本高、距離分辨率低使其無法與超聲波競爭。

2007-2010年期間,Aptiv向福特提供了2束、24GHz UWB CW SRR,探測距離是5m,后來安裝在了福特Explorer、林肯Navigator和Town Car的后向。該SRR沒有提供任何其它的功能,只用于倒車和車輛倒入停車位。

然而,隨著距離分辨率的提高,停車輔助功能升級到了自動泊車。同樣的停車輔助功能可以整合到已經(jīng)部署在車輛后部的BSD、RCTA以及前向的前角預(yù)警的相同雷達(dá)中。2020年Genesis G80(系統(tǒng)由Mobis提供)和Subaru Levorg(傳感器和系統(tǒng)由Continental提供)是后向雷達(dá)整合停車輔助的例子。集成更多功能使供應(yīng)商能夠提高所提供的系統(tǒng)的價值。

此外,基于后向SRR/MRR和基于超聲波的停車輔助系統(tǒng)之間的成本差異正在縮小。CMOS技術(shù)正在降低雷達(dá)的成本。(然而,由于缺乏監(jiān)管批準(zhǔn),阻礙了79GHz雷達(dá)的普及)。

Euro-NCAP在2020年的五星安全評級中增加了AEB倒車功能,2024年的C-NCAP也會增加這項,日本則是2021年就增加了。然而,目前的需求主要還是基于超聲波的系統(tǒng)實現(xiàn)的,但預(yù)計雷達(dá)將越來越多地出現(xiàn)在停車輔助中。

艙內(nèi)

現(xiàn)階段艙內(nèi)感知也越來越流行。此類應(yīng)用也是受到NCAP評級獎勵的推動,如CPD(Child Presence Detection)、DMS,以及為實現(xiàn)安全氣囊精確部署的乘員分類。其他應(yīng)用則是為了增加乘員的便利性,如手勢控制的HMI,以及為了安全,激活警報和防盜器。

捷豹路虎一直在評估在車門面板上使用雷達(dá),以檢測是否有電線桿、郵箱和其他接近的車輛,因為開門時很容易出現(xiàn)剮蹭。手勢控制也可以使身體殘疾的用戶打開車門,可由雷達(dá)來實現(xiàn)。

Vayyar已經(jīng)發(fā)布了一款CPD系統(tǒng),該系統(tǒng)使用安裝在車頂?shù)?0GHz SRR,可以探測兒童呼吸等微小動作。Vayyar還與Brose合作開發(fā)了一個用于手勢檢測的SRR,可以用于手勢控制電動升降門。Brose已經(jīng)部署了一個基于電容感應(yīng)的系統(tǒng),可能于2023年開始部署。

Alps Alpine宣布,它將在2022年開始生產(chǎn)一種60GHz的SRR,用于某歐洲車廠的電動升降門控制。它已與Acconeer公司合作,使用其PCR技術(shù)。

Vayyar與佛吉亞在手勢控制方面進(jìn)行了合作。使用雷達(dá)的原因是為了提高檢測HMI控制的手勢的可靠性。畢竟我們都知道2015年寶馬7系基于攝像頭的手勢控制是多么不可靠。

在汽車領(lǐng)域之外,谷歌開發(fā)了Soli 60GHz雷達(dá)芯片,用于其2020年P(guān)ixel 4的手勢控制,Infineon是Soli開發(fā)的合作伙伴。

另外,我們可以看到幾乎所有的艙內(nèi)雷達(dá)都使用了60GHz的SRR,因為它的天線很緊湊,比較容易部署。

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