2025-02-14 科技 0
在不远的将来,当自动驾驶汽车变得更加普遍时,它们可能会比现在由人类驾驶员操控的车辆更安全。然而,在人们开始放手方向盘之前,必须确保一些关键电子部件成为商用车辆的标准配置,这些部件包括毫米波雷达系统、摄像头和(或)激光雷达。虽然雷达与战场相关联,但它正逐渐成为一种可靠的传感器技术,为现代汽车中的先进驾驶辅助系统(ADAS)提供支持。
毫米波雷达是汽车行业中一项成熟技术,自1996年以来,就被用于防撞辅助系统中,并且现在广泛应用于ADAS系统中的盲点检测和碰撞预警。为了使自动驾驶汽车成为可能,毫米波雷达需要与其他多个要素相结合,比如能够为频率超过77GHz的电子设备提供稳定性能的电路材料。
例如,在ADAS应用中,电路材料必须能够支持24,77(或79)GHz微波和毫米波信号的传输线设计,同时保持最小损耗并在宽温度范围内提供一致性。这一点由罗杰斯公司提供的一种特定的电路材料实现,该材料具有从微波到高频毫米波频段所需的一致性能。
作为车载ADAS系统电子感知保护的一部分,车载雷达系统会与其他技术一起使用,如图1所示。在这些系统中,雷达以无线电波形式发送EM信号,并接收目标反射信号,其通常包含多个目标信息,如位置、距离、速度以及RCS。通过测量往返时间,可以确定目标距离(R):R = cτ/2,其中c为光速,τ为无线电波往返时间。
当多个雷达目标距离较近时,比如在道路拥堵时两辆车之间,就需要精确距离分辨率来区分物体。此时,可以利用较短脉冲探测物体,但较短脉冲或任何类型信号都会导致少能量从目标反射回去。通过脉冲压缩可以将更多能量添加到更短脉冲中,而调制则可以提高其功率水平。在这种情况下,由于基于FMCW信号(也称“线性调频”)的雷達系統常見於車輛之內,這種系統通常用于車載安全系統中的距離測量和速度估计。
FMCW或者線性調頻系統可以測量多個目標的速度、距離及角度,而工作於24GHz下的窄带NB與超宽带UWB FMCW 雷達已經得到了廣泛應用。不過,這些頻段目前正在逐漸減少使用;而車輛行業正在研究UWB 79-GHz 雷達,以備未來應用。此外,一些專案正在研究使用1GHz帶寬之間位於77-GHz 的狹帶技術來實現車輛上的高速自動駕駛功能。
雖然這些技術似乎複雜且昂貴,但隨著時間推移,它們將會成為成本效益高且可靠性的選擇,以增強交通安全並改善乘客體驗。此外,這些技術對於未來智能交通網絡也有潛力巨大,因為它們允許汽車無需人類干預即可進行長途旅行,並且還有能力與其他交通工具進行無縫通信協作,以提高整體運輸效率並降低事故發生機率。