朱玉成

【摘要】? ? 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在日常生活中，智能駕駛汽車已經(jīng)初步實現(xiàn)，并且在一些城市開展試運(yùn)營。在智能駕駛汽車研究中，毫米波雷達(dá)是一種重要設(shè)備。本文主要介紹了毫米波雷達(dá)的基本原理，對于智能駕駛汽車毫米波雷達(dá)裝置進(jìn)行分析，結(jié)合整體市場發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，詳細(xì)分析了智能駕駛汽車的市場展望，以供相關(guān)技術(shù)人員借鑒分析。

【關(guān)鍵詞】? ? 智能駕駛汽車? ? 毫米波雷達(dá)? ? 天線技術(shù)? ? 接口技術(shù)

引言：

在智能汽車相關(guān)技術(shù)發(fā)展中，技術(shù)人員重視對毫米波相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，能夠為智能駕駛汽車的研發(fā)作出努力。在智能駕駛汽車研發(fā)中，毫米波雷達(dá)作為汽車重要中控系統(tǒng)高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的重要組成部分，技術(shù)人員重視對該元器件的開發(fā)利用，能夠顯著提升當(dāng)前高級輔助駕駛系統(tǒng)性能，能夠?qū)ζ囻{駛周邊環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，便于系統(tǒng)能夠做出正確的應(yīng)對措施。

一、基本原理

1.1毫米波頻段劃分

在現(xiàn)階段智能駕駛汽車技術(shù)應(yīng)用階段，其中毫米波是指1-10mm的電磁波，在使用階段，整體分辨率較高，能夠有效穿透各種道路通行中的惡劣天氣。ADAS系統(tǒng)的應(yīng)用，具有全天候的特點，使用毫米波雷達(dá)，能夠克服外界環(huán)境的負(fù)面影響，及時將獲取的重要數(shù)據(jù)傳輸給該設(shè)備。

當(dāng)前智能汽車使用階段主要的毫米波頻率主要可以分為以下兩種，分別是24GHz與77GHz。其中24GHz的毫米波雷達(dá)，能夠在使用階段，對于汽車行駛階段的信息進(jìn)行有效獲取，實現(xiàn)對駕駛區(qū)域的盲點監(jiān)測與變道輔助。經(jīng)過長時間的研究，ADAS系統(tǒng)使用24GHz波段的毫米波，能夠正確感知周邊的障礙物，并且為汽車控制系統(tǒng)決策提供可靠依據(jù)。結(jié)合現(xiàn)階段研究成果，技術(shù)人員使用該探測器，并不能夠?qū)σ恍┹^遠(yuǎn)的距離進(jìn)行探測，并且自身靈敏度較低，通常技術(shù)人員將這種毫米段波用于智能駕駛低配版[1]。

而77GHz的毫米波，在使用階段與24GHz毫米波有著較大的提升，現(xiàn)階段技術(shù)人員可以使用該探測器，能夠準(zhǔn)確獲取150m以內(nèi)的重要數(shù)據(jù)，并且對于覆蓋范圍內(nèi)的障礙物進(jìn)行測量，準(zhǔn)確獲取當(dāng)前汽車駕駛中存在的各種問題。

1.2雷達(dá)基本原理

雷達(dá)主要是一種發(fā)射電磁波，并且對反射回來的電磁波進(jìn)行測量，從而準(zhǔn)確獲取當(dāng)前物理信息，在使用階段，技術(shù)人員通過雷達(dá)的使用，可以準(zhǔn)確獲取當(dāng)前側(cè)車輛在行駛階段周邊不同障礙物的信息。

不僅如此，在日常工作中，技術(shù)人員還可以對于當(dāng)前探測目標(biāo)進(jìn)行追蹤，能夠?qū)@得的各種數(shù)據(jù)有效分析，為ADAS系統(tǒng)提供不間斷的探測數(shù)據(jù)。

在智能駕駛技術(shù)應(yīng)用階段，技術(shù)人員應(yīng)該重視雷達(dá)的應(yīng)用，能夠獲取周邊信息，便于ADAS系統(tǒng)做出正確的決策，及時對當(dāng)前汽車運(yùn)行狀況進(jìn)行干預(yù)，從而減少事故的發(fā)生。

在該設(shè)備使用階段，車載毫米波主要包括環(huán)境感知與控制執(zhí)行兩個階段，其中環(huán)境感知主要是依靠天線的發(fā)射機(jī)與接收機(jī)，對于當(dāng)前信號進(jìn)行有效處理，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，一方面通過報警裝置，另一方面通過算法芯片，對汽車進(jìn)行有效控制。

1.3雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的是FMCW毫米波雷達(dá)，并且在此原理上衍生了不同的控制方式，尤其是智能汽車駕駛系統(tǒng)構(gòu)建中，還需要中央控制單元對于雷達(dá)獲取的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)合多普勒效應(yīng)，可以得出當(dāng)前車輛行駛周邊的速度與角速度等數(shù)據(jù)。在日常工作中，技術(shù)人員重視當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，從而有效提高整體測量數(shù)據(jù)的精度與分辨率[2]。

二、整體設(shè)置

2.1安裝模塊位置

現(xiàn)階段技術(shù)人員在日常安裝工作中，需要將該模塊安裝在車輛的四個角周邊，具體位置應(yīng)該結(jié)合不同車型的實際間距，便于毫米波雷達(dá)能夠發(fā)揮自身重要作用，為ADAS系統(tǒng)提供重要數(shù)據(jù)。

在安裝工作中，雷達(dá)的方向應(yīng)該與車輛行駛的路面平行，能夠在日常使用階段，正確發(fā)揮自身重要作用，對于運(yùn)行車輛周邊障礙物進(jìn)行有效分析。在安裝過程中，技術(shù)人員還應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前設(shè)備的使用場景，適當(dāng)對于車輛底盤設(shè)計進(jìn)行偏差補(bǔ)償。

技術(shù)人員在安裝毫米波雷達(dá)時，應(yīng)該重視對垂直方向與水平方向的管理，便于該設(shè)備能夠發(fā)揮自身重要作用，尤其是雷達(dá)的垂直方向應(yīng)該保持垂直。并且技術(shù)人員還應(yīng)該重視對參數(shù)的處理，便于雷達(dá)模塊能夠發(fā)揮自身重要作用。在該設(shè)備使用階段，技術(shù)人員應(yīng)該重視對探測器的最小探測范圍與潛在的路面信息，來對當(dāng)前雷達(dá)設(shè)備的安裝高度進(jìn)行測量，從而減少地面雷達(dá)的干擾，避免在使用階段，ADAS系統(tǒng)對于盲區(qū)測量工作存在異常。

2.2天線技術(shù)

在該設(shè)備使用階段，天線技術(shù)的使用，能夠有效完成電磁波的發(fā)送與接收，該技術(shù)的使用，主要是對于雷達(dá)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的信號進(jìn)行處理，通過接收電路模塊與DSP模塊等內(nèi)容，能夠及時處理雷達(dá)信號的發(fā)射與接收工作，從而實現(xiàn)對行駛車輛周邊信息的獲取，為ADAS系統(tǒng)的正常使用提供數(shù)據(jù)支持。

在該技術(shù)在使用階段，會存在一定的多徑干擾，技術(shù)人員應(yīng)該重視對該技術(shù)的研究與應(yīng)用，有效消除多徑干擾，提高整體技術(shù)的應(yīng)用價值。在智能駕駛汽車系統(tǒng)應(yīng)用中，會遇到一些比較特殊的情況，為了保障汽車的正常行駛，技術(shù)人員應(yīng)該發(fā)揮自身重要作用，確保天線技術(shù)在應(yīng)用階段，能夠?qū)Ξ?dāng)前汽車行駛階段遇到的問題進(jìn)行有效改進(jìn)，ADAS系統(tǒng)能夠?qū)τ谲囕v行駛階段的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，發(fā)揮自身重要作用[3]。

2.3雷達(dá)信號處理技術(shù)

目前雷達(dá)信號處理技術(shù)，直接關(guān)系到ADAS系統(tǒng)的應(yīng)用價值，技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合專業(yè)技術(shù)，通過自適應(yīng)非線性濾波算法，能夠降低雷達(dá)使用階段產(chǎn)生的噪聲。當(dāng)前技術(shù)人員為了降低雷達(dá)使用階段產(chǎn)生的噪聲，需要采用線性濾波算法，從而緩解當(dāng)前技術(shù)使用階段存在的問題。

2.4嵌入式開發(fā)技術(shù)

在該技術(shù)使用階段，技術(shù)人員應(yīng)該發(fā)揮自身重要作用，重視嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)Φ讓佑布M(jìn)行有效調(diào)控。當(dāng)前技術(shù)人員在日常工作中，重視對ADAS系統(tǒng)控制下的底層設(shè)備進(jìn)行管理，結(jié)合不同底層硬件的專業(yè)技術(shù)，設(shè)置相應(yīng)驅(qū)動，積極應(yīng)對當(dāng)前管理工作中存在的問題。嵌入式開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用，能夠響應(yīng)ADAS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)調(diào)用，發(fā)揮自身重要作用，確保不同的底層設(shè)備能夠正常工作。

嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，尤其是在毫米波雷達(dá)使用中，需要對于發(fā)射機(jī)與接收機(jī)進(jìn)行操作，并且將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，發(fā)揮自身重要作用，再將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸DAS控制單元。嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過驅(qū)動的形式對于不同底層硬件進(jìn)行管理，發(fā)揮自身重要作用，從而改善當(dāng)前設(shè)備的傳輸工作效率。在使用階段，對于ADAS調(diào)度信息，需要嵌入式工程師提高重視，采取有效措施，克服當(dāng)前管理工作中存在的問題。

2.5總線接口技術(shù)

總線接口技術(shù)的應(yīng)用，主要是模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸信號線，在使用階段，能夠傳遞不同的指令與數(shù)據(jù)。不僅如此，技術(shù)人員在使用總線接口技術(shù)時，還應(yīng)該發(fā)揮自身重要作用，重視對設(shè)備的處理，熟練應(yīng)用總線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。在ADAS系統(tǒng)應(yīng)用階段，技術(shù)人員應(yīng)該發(fā)揮自身重要作用，積極應(yīng)對當(dāng)前管理工作中存在的問題。當(dāng)前技術(shù)人員使用總線接口技術(shù)，能夠有效解決不同元器件之間的數(shù)據(jù)傳輸問題，便于該設(shè)備能夠發(fā)揮自身重要作用，將雷達(dá)模塊的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且制定更為有效的管理措施，確保智能駕駛汽車系統(tǒng)能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用。

三、市場展望

3.1短期戰(zhàn)略階段

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能駕駛技術(shù)的應(yīng)用不斷成熟，早在2014年，很多企業(yè)已經(jīng)積極探索提高智能駕駛系統(tǒng)安全性的措施，在2014年，參與研發(fā)自動駕駛技術(shù)的企業(yè)已經(jīng)對于整體市場部署做出了分析，并且積極研發(fā)整體系統(tǒng)架構(gòu)，將一些具有相應(yīng)功能的原型機(jī)進(jìn)行實驗，逐步研發(fā)V2X協(xié)同系統(tǒng)，并且逐步推動相關(guān)行業(yè)的研發(fā)工作，特別是高精度導(dǎo)航與高精度路線等相關(guān)技術(shù)。在日常工作中，通過對市場的調(diào)研與部署，重視關(guān)鍵技術(shù)的突破，并且在2016年已經(jīng)初步建立了較為完善的周邊生態(tài)，部分原型機(jī)已經(jīng)在實驗室周邊區(qū)域進(jìn)行封閉測試。隨著通信技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展，在日常生活中，技術(shù)人員能夠有效解決各種感知類問題。在毫米波雷達(dá)應(yīng)用階段，重視對該設(shè)備的集成，從而發(fā)揮自身重要作用，便于ADAS系統(tǒng)能夠?qū)ν饨绛h(huán)境進(jìn)行有效感知，逐步提升整體設(shè)備性能，制定更為有效的措施。

3.2中期戰(zhàn)略階段

中期戰(zhàn)略階段，主要是指2017年至2020年，當(dāng)前技術(shù)人員重視對原型機(jī)的測試與研發(fā)，進(jìn)一步提高整體工作質(zhì)量，并且逐步完成市場Level 2部署。

在2019年，相關(guān)企業(yè)已經(jīng)完成了相關(guān)支持系統(tǒng)的研究，并且將V2X系統(tǒng)有效應(yīng)用于路面實測中。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，技術(shù)人員能夠?qū)τ谄囘\(yùn)行階段一些相關(guān)技術(shù)進(jìn)行完善，逐步制定更為細(xì)致的管理措施，能夠?qū)υ邢到y(tǒng)進(jìn)行升級改造，逐步重視市場化的應(yīng)用。

在中期戰(zhàn)略部署中，相關(guān)技術(shù)人員重視對世界交通信息架構(gòu)的分享與研究，積極參與一些世界性項目，重視無人駕駛技術(shù)的推廣與應(yīng)用，能夠解決一些交通方案，將該技術(shù)應(yīng)用于日常生活中。

3.3遠(yuǎn)期戰(zhàn)略階段

遠(yuǎn)期戰(zhàn)略階段主要是2020年至2030年，在這一時間段，相關(guān)技術(shù)人員重視整體系統(tǒng)的升級改造，將確保整體無人駕駛設(shè)備能夠在不同的應(yīng)用場景中有效工作，并且將事故率盡可能控制較低的層次，從而實現(xiàn)最為安全的道路通行方案。在遠(yuǎn)期戰(zhàn)略階段，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該重視對整體細(xì)節(jié)的優(yōu)化，使用分辨率與精度更高的毫米波雷達(dá)，能夠?qū)Ξ?dāng)前車輛行駛階段存在的問題進(jìn)行有效處理，發(fā)揮自身重要作用，進(jìn)一步提高整體系統(tǒng)的安全性。

隨著企業(yè)對于智能駕駛汽車的研究進(jìn)一步深入，有效利用當(dāng)前便捷的通信網(wǎng)絡(luò)，從而改善當(dāng)前技術(shù)質(zhì)量，為實現(xiàn)最終的無人駕駛替代駕駛員，打造世界最安全最暢通的道路目標(biāo)而作出不懈努力。

四、結(jié)論

總而言之，智能駕駛汽車系統(tǒng)在研發(fā)與應(yīng)用階段，毫米波雷達(dá)是一種重要設(shè)備，當(dāng)前技術(shù)人員重視對相關(guān)技術(shù)的研究，逐步克服當(dāng)前工作中的不足，從而制定更有效的解決途徑，從而提高智能駕駛汽車的應(yīng)用價值。在汽車自動駕駛中，由于外界環(huán)境的變化較大，往往會面臨未知的不利因素，通過對雷達(dá)技術(shù)的改進(jìn)，能夠降低汽車通行階段可能出現(xiàn)的問題，為智能駕駛汽車系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用作出貢獻(xiàn)。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]莊天海，張軒軒，劉志鋼.基于毫米波雷達(dá)的高精度液位測量方法[J].電子世界，2020（21）：118-122.

[2]滕飛.智能駕駛汽車毫米波雷達(dá)應(yīng)用[J].輕型汽車技術(shù)，2020（Z3）：25-27+52.

[3]袁沂，周升輝.77G毫米波雷達(dá)ADAS應(yīng)用及方案分析[J].汽車文摘， 2020（03）：15-23.