汽車駕駛被劃分為五個階段,而ADAS的普及又是未來無人駕駛的先行條件。在目前ADAS的應用普及階段,多種傳感器融合是未來的趨勢。其中包括超聲波雷達、攝像頭、紅外線、激光雷達、毫米波雷達等,毫米波雷達將率先成為ADAS系統主力傳感器。那么,被稱為汽車自動駕駛之眼的毫米波雷達到底如何?本技術周刊將從技術、方案、應用等角度為您詳細解答。
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通常將波長為1~10毫米的電磁波稱毫米波(millimeter wave ), 毫米波雷達指工作在毫米波波段的雷達。由于毫米波雷達相比厘米波雷達具有體積小、易集成和空間分辨率高的特點。早期被應用于軍事領域,隨著雷達技術的發展與進步,毫米波雷達傳感器開始應用于汽車電子、無人機、智能交通等多個領域。汽車毫米波雷達系統主要包括天線、收發模塊、信號處理模,而MMIC芯片和天線PCB板是毫米波雷達的硬件核心。【ADAS都這么熱門了,你還不了解毫米波雷達?】
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據市場研究機構Plunkeet Research預測,預計到2020年全球汽車毫米波雷達將近7000萬個,2015年-2020的復合增速約為24%。中國汽車市場占全球30%左右,2015年汽車保有量已達到1.7億,年增量2500萬輛以上。 消費結構升級,中產階級需求增加,ADAS車型銷量看漲,帶動國內毫米波雷達前后裝市場需求爆發式增長。根據國內產業機構調查,國內2014年汽車毫米波雷達銷量約為120萬顆,2015年約為180萬顆。主要應用為盲點檢測和后方車輛提醒的中短距雷達(24Ghz),每車需要兩顆。【ADAS帶旺需求 車載毫米波雷達的市場規模及前景】
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設計基礎
車載毫米波雷達通過天線向外發射毫米波,接收目標反射信號,經后方處理后快速準確地獲取汽車車身周圍的物理環境信息,然后根據所探知的物體信息進行目標追蹤和識別分類 ,進而結合車身動態信息進行數據融合,最終通過中央處理單元(ECU)進行智能處理。
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產品動態
目前毫米波雷達技術主要由大陸、博世、電裝、奧托立夫、Denso、德爾福等傳統零部件巨頭所壟斷,特別是77GHz毫米波雷達,只有博世、大陸、德爾福、電裝、TRW、富士通天、Hitachi等公司掌握。聯發科以及多家國內廠商都在積極進入這一領域。
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特斯拉與Bosch合作研發包含毫米波雷達的新一代AutoPilot
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應用方案
毫米波雷達傳感器已經越來越多的應用于汽車當中,在汽車主動安全領域,汽車微波/毫米波雷達傳感器是核心部件之一。常見的車載毫米波雷達工作頻段為24GHz頻段和77Ghz頻段。不同的頻段的作用和解決方案也不相同。
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技術資源
長期來看車載毫米波雷達將會統一于77GHz頻段(76-81GHz),該頻段帶寬更大、功率水平更高、探測距離更遠;相比于24GHz,物體分辨準確度提高2-4倍,測速和測距精確度提高3-5倍,能檢測行人和自行車;且設備體積更小,更便于在車輛上安裝和部署。
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開發平臺
目前中國市場中高端汽車裝配的毫米波雷達傳感器全部依賴進口,國內自主車載毫米波雷達產品總體仍處于研制階段。Infineon、NXP、ST等國外廠商以及國內廈門意行半導體和湖南納雷的開發方案不妨都了解一下。
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