雷达

RADAR这一术语代表“无线电探测和测距”。

雷达模块 – 传统的传感装置

它属于一种有源系统，可在GHz范围内发射和接收微波。
这一技术通过电磁波可无接触地识别和定位一个或多个物体。

这时雷达天线以雷达波的形式发出信号。人无法感知到这些雷达波，它们以光速传播。如果这些雷达波现在碰到一个物体，会使信号发生改变和反射 – 可以把这想象成回声。传感器中的天线接收反射后的信号，以此获得有关物体的信息。通过信号的传播时间比如可确定物体与车辆的距离。第二步向车辆电子装置发出一条信息，以触发比如“降低车速”等反应。

这一技术的一大优点是它对黑暗、湿度、脏污和温度不太敏感。
但也存在缺点。
包括所谓的雷达间干扰。它是指在分配的同一频段上工作的不同雷达传感器的相互影响。
如果传感器的视野不同，则会产生干涉或干扰。
但有不同的方案可以解决这一问题。

雷达传感器 – 区别和应用领域

一般需要区分车内的三种不同雷达范围：

• LRR 长程雷达 > 160 m
• MRR 中程雷达 最大 160 m
• SRR 短程雷达 最大 50 m

传感器使用24、77和79 GHz的频段。

前视（24/77 GHz）

在车辆前部安装有LRR和SRR/MRR传感器。
它们作为驾驶辅助系统为驾驶员提供支持，就好比第二双眼睛一样。
循环探测有关前方交通的数据。

这时距离和车速是测量的主要标准。
这样车内辅助系统可以自动与前车保持最小距离，在需要时采取紧急制动，以避免事故。

后视（24/77 GHz）

背面的传感监控车辆后方区域。
由于驾驶员通常将注意力放在前方区域，只会偶尔通过倒车镜观察后方情况，因此雷达传感器在这时可提供极其有效的支持。
在试图超车或者切换车道时，如果后方有其它车辆快速接近，可通过光或声音信号向驾驶员发出警告。
这时还包括“死角警告”。

环视 – 360°（77/79 GHz）

安装在汽车周围的不同雷达传感器的组合，可实现360°环视。
这既可以在近距离实现，这样驾驶员可以更清楚地识别不明显的情况，也可以在中长距离实现，以实现自动驾驶。

8套雷达系统的组合可实现可靠的环视。

雷达传感器 – 1D至4D

1D雷达（CW）

CW – 连续波法

在这种方法中连续同时发射和接收雷达波束。
这样只能区分不同速度的物体。
无法区分相同速度的物体。
无法定位。

2D 雷达(FSK)

FSK – 频移键控

这时在频率之间跳跃式地来回切换。
这是FMCW法的一种特殊形式（参见3D和4D雷达）。
因此现在能区分不同速度和距离的物体。
无法区分相同速度和距离的物体。
可以在一维平面上进行定位。

3D雷达（FMCW-MIMO）

FMCW-MIMO – 调频连续波 – 多进多出

在这种方法中根据时间调制频率，使用多根发射和接收天线进行传输。
可由任意一根天线接收到发射的每个信号。
多根天线的特殊布置保证了空间分辨能力，可降低易受干扰性。
现在可区分不同速度、距离和不同角度的物体。
也可以区分相同速度、距离和相同角度的物体。
可以在二维平面上进行定位。

4D雷达（FMCW-MIMO）

仰角上的额外天线还可以在高度上区分物体。
这样可以在三维空间内定位物体。

雷达 – 可测量的信息和分析

可借助雷达传感装置探测和分析以下信息：

• 物体的速度
• 物体的距离
• 移动方向
• 角度

借助智能算法可以创建所谓的运动历史记录。
也可以对物体进行分级，即比如区分人和车辆。

所有这类信息都是驾驶辅助系统的重要基础，它们与摄像头、GPS和激光雷达系统一起，构成了自动驾驶（AD）的三个支柱。

雷达 – 应用领域

雷达在许多车辆领域被大量采用。
但在任何情况下，我们追求的目标都是“零事故”。

下面是几个示例：

ACC: Adaptive Cruise Control	自适应巡航
AEB: Automatic Emergency Braking	自动紧急制动
FCW: Forward Collision Warning	前方碰撞预警
CTA: Cross Traffic Alert	两侧来车警告
ALC: Adaptive Light Control	自适应灯光控制（转弯指示灯，自动渐亮和 渐暗…….）
VEA: Vehicle – Exit Assist	在离开车辆时警示靠近的车辆
BSD: Blind – Spot Detection	死角辅助
LCA: Lane – Change Assist at the rear	后方变道辅助
RCTA: Rear Cross Traffic Alert	后方两侧来车警告
AVP: Automated Valet Parking	自动代客泊车