您深夜还在路上疾驰,急着赶时间,您的电子记录器几乎填满了,您的卡车严重超载。雨下得越来越大。您觉得太快了,但是周围的汽车却一点也不慢。突然,一阵警报让您精神起来。您本能的透过前大灯来观察前面——什么也看不清。但是您的汽车已经开始了紧急刹车。您撇了一眼仪表盘上的显示,在那里,一片红色的图像越来越大,是一辆翻倒的货车,挡住了弯道周围的车道。您的卡车自己停下了,前大灯照亮了正在努力救出货车司机的救援人员。
欢迎来到雷达辅助驾驶世界。
今后几年中,雷达会在高级辅助驾驶系统(ADAS)的发展中扮演重要角色。随着其角色的扩展,雷达收发器、信号处理和自动避险等功能将使得车载ADAS系统越来越像作战飞机中的战术系统,将对汽车系统设计基础产生很大的影响。
为什么是雷达?
对ADAS的大部分讨论都集中在使用可见波长摄像机的被动视觉系统上。而Freescale半导体公司的雷达系统工程师Ralf Reuter很有说服力的论证了77-GHz雷达的作用。Reuter在一次最近的访谈中谈论到:“重要的一点是,[ADAS传感技术]只有雷达是与天气 无关的。而摄像机在识别目标上有优势,雷达更善于探测物体,测量其速度。”Reuter解释到,出于这些原因,很多重视探测和风险分类评估的早期系统会选 择雷达。他指出:“在欧洲,对卡车紧急刹车系统有很大的需求。它是基于雷达的。”
雷达系统会启动一个简单的中距离系统,向前直视整条道路。但是,很快会发展到多传感器系统,同时包括长距离前视和短距离360度危险评估功能,如图1所示。
图1.雷达系统能够进行前向搜索,以及观察车辆四周。
虽然光学视觉系统非常成熟了,而雷达系统的优势会使其更加完善。Reuter预测,在不久的将来,具有目标识别的多摄像机复杂系统能够融合视频和雷达数据,对周围的世界建立动态模型。
采集信号
理解雷达对汽车系统设计的影响是从理解传感器开始的。大部分汽车雷达设计都愿意使用24或者77-GHz自由频段。发送器一般是频率调制的连续波(FMCW)设计,它发出“啁啾”:在频域的快速变化,如图2所示。
图2.车载雷达将使用啁啾类型的FMCW。 |