2025-02-14 数码 0
在未来的社会中，自动驾驶车辆的安全性将可能超过现今由人手动驾驶的机动车。然而，在驾驶员放弃控制之前，一些电子部件必须成为商用车辆的标准配置，如毫米波雷达系统、摄像头和（或）激光雷达。在战场上，雷达与公路相比更容易联系，但它正逐步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）提供电子安全功能。
毫米波雷达系统是汽车工业中成熟技术之一，它作为第一个主动安全功能——制动辅助系统自1996年起就被梅赛德斯-奔驰公司使用，现在广泛应用于现代ADAS系统中的盲点检测和防碰撞保护。
为了实现自动驾驶汽车，毫米波雷达需要多种条件共存，包括为频率高于77GHz的电子设备提供稳定性能的电路材料。例如，在ADAS应用中，电路材料要求能够支持24,77（或79）GHz微波和毫米波信号的传输线设计，同时保持损耗最小，并在宽工作温度范围内提供一致可重复性能。幸运的是，罗杰斯公司能提供这种电路材料，其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（图1）。这些雷达以无线电波形式发送并接收目标反射信号，可以提取目标信息如位置、距离、速度及RCS。范围可以通过光速c和信号往返时间τ确定，而往返时间即无线电波从源至目标再返回到源时所需时间。在车载雷达中，这些信号发生与接收就是PCB天线。R值可以通过简单数学公式求得，即c/2 * τ。
图1：作为ADAS主动安全的一部分，配备了各种传感器，如摄像机、激光雷达到视觉领域供信息处理中心执行传感器信息融合，以帮助引导车辆行走路径。此外前置摄像头用于成像来警告偏离道路以及物体探测，而后置摄像头则根据需求进行反向成像是附加成象。
利用较短脉冲探测物体，可以提高距离分辨率，但这也意味着只有较少能量从目标反射回去，因此利用脉冲压缩可以添加更多能量到更短脉冲中，其中相位或频率调制还能提升其功率水平。而基于FMCW信号（称为“线性调频”）的FMCW或者连续模拟式连续wave (CW) 或者脉冲连续wave (PCW) 都可以测距多个目标速度、距离及角度。
虽然窄带NB 和超宽带UWB FMCW 雷达到了一定的应用但该频段正在逐渐减少；而且目前越来越多地使用1GHz带宽的窄带77-GHz 雷達系統。此外，还有研究79-GHz UWB 雷達以备未来应用。而CW 雷達由于简单却只能检测速度不能检测距离；而Pulse Continuous Wave Radar 还可以利用多个Doppler Shifts 来估计距离。
由于脉冲压缩,FMCW 雷達距離分辨率與 FMCW 信號帶寬成反比，与脈衝寬度無關；因此短程 FMCW 雷達使用 UWB 波形來實現高分辨率測量小距離。而任何雜訊都是由非目標物體對於發射出的無線電磁場進行散射所產生的噪聲，並通過將這些散射到的無線電磁場與原發射出來之後從目標回傳給發射端之間差異來區分有效目標與非有效目標，這個過程稱為「雜訊抑制」(Noise Suppression) 或「干涉消除」(Interference Cancellation).
車載電子保安系統會透過視覺與照明等物理參數向車輛 ADAS 域內供應資料並執行傳感器資訊融合以幫助安全導航車輛。此外前置攝影機用於道路偏離警告與物體檢測，以及後置攝影機則根據需要為逆向及附加圖片提供輸入。如果環境條件受到嚴重影響，比如雪雨霧等，那麼車載激光雷達系統就會受到嚴重影響，因為它們很難準確識別周圍環境，不同頻率下的車載紅外燈照明技術也有類似的問題，只要運作於特定頻段，有時還會因為雜訊而受阻，由此顯示了如何使自動駕駛汽車在各種不利條件下仍然正常運作是一項挑戰性的任務。
當然隨著全球移動通訊應用的持續消耗較低頻譜（包括24 GHz 附加）的頻譜，以及各地區標準組織ETSI 和 FCC 分別設立時間表將其逐步淘汰並被更高頻率的 77 GHz 及 79 GHz 車載雷達取代已經開始進行調整。
因此，這裡有一點重要的地方，即自動駕駛汽車將採用許多不同的電子技術，以便為引導控制和保障安全 提供能力，用戶選擇適合他們需求的地方。
這樣看來，如果我們想要創建一個更加智能化、高效且全面的交通網絡，我們就需要考慮如何發展新的技術以支持自動駕駛汽 vehicle 的廣泛推廣。我們必須確保這些新技術是可靠且實用的，並且足夠強大，以滿足未來交通網絡對於高速、高效和精確操作能力 的要求。
總結一下，我們正在進入一個崭新的時代，是自動化、大数据以及人工智能共同作用力的时代。这是一个充满挑战同时也是巨大的发展机会的时候，我们应该积极参与其中，不断创新，不断改进，让我们的生活变得更加便捷，更健康，更美好。
