随着城市交通密度的增加、交通事故的频发,人们对车辆安全性的要求不断提高。汽车雷达是实现汽车安全化智能化的关键因素。因此,汽车雷达自问世以来一直受到国内外的广泛关注。
谷歌无人驾驶汽车构造示意图 (图片来源:人民网)
汽车雷达频段
现今汽车雷达的两个主要频段是22~29GHz(24GHz波段)和76~81GHz(77GHz波段)。24GHz频段的优点是硬件成本低和易于安装;77GHz频段的优点是在更短的波长内,获得更多的空间位置信息。
不同国家和地区对汽车雷达专用频段的规定不同,但汽车雷达专用频段有逐渐统一的趋势,如美国汽车雷达使用24GHz和77GH频段;欧洲汽车雷达也使用24GHz和77GH频段,并计划未来将全部采用77GHz频段;日本最初把60GHz划分为汽车雷达专用频段,但近几年也逐渐向77GHz频段过渡。
国外汽车雷达研究
在20世纪60年代,德国、美国、日本等主要发达国家开始对汽车雷达进行研究。目前,汽车雷达已从小众传感器逐渐变为中级车的标配,其应用越来越广泛。汽车雷达的主要功能包括自动巡航控制、盲点检测、紧急刹车、前后防撞告警等,这些都是汽车运行的主要信息源。
目前,国外汽车雷达的研究机构主要集中在德国、美国、日本等国的各大汽车厂商、半导体公司、科研机构等,并且已经研究出功能强大、体积小、适于安装的汽车雷达。
汽车雷达性能有待提升
为了满足未来汽车智能化的需求,汽车雷达的性能需要进一步提升,主要包括以下方面:更高的多维分辨率,能够提供有关探测目标更详细的信息,这对测定目标属性尤其重要;更高的速度分辨率和更快的运算处理速度;更加灵活的视场,行人探测用宽视场,高速公路驾驶用狭窄视场;遵循更低成本、更小尺寸的原则,但不会影响其性能。
汽车雷达发展趋势
汽车雷达技术的发展趋势主要包括实现更复杂功能的先进半导体集成技术、实现复杂数字电路的新型调控方案、信息测定的新概念等方面,例如采用了硅和硅锗材料的半导体集成技术的汽车雷达器件,在性能得到提升的同时,也大大降低了成本。(祝清松)
本文由北京工业大学应用数理学院周洪直教授进行科学性把关。