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汽车雷达前瞻技术在线大碰撞

发布日期:2020-05-07 11:00:07关键字:汽车雷达SARFMCW77GHz

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线上实时问答集锦:

 

1、毫米波探测的最小精度能到什么程度?对于马路上3050cm的坑洼能否检测? (吉利)

毫米波雷达的最小检测精度和带宽、波长和信噪比有关。举例来说,79GHz高频率、宽带宽雷达精度可达到厘米级。对于30~50cm的坑洼的检测,首先需要定义是什么样的坑洼,如果是低矮的土坑、深度几厘米,汽车驶过时有震动,现在FMCW体制的雷达较难检测到;如果是水坑,根据我们的经验,可以检测到。前面的报告中也提到行易道77GHz二代中程雷达的测高功能对水坑有检测能力。

 

2、由于多普勒效应,横向速度效果如何?特别是低速的行人?稳定性如何?有相关数据吗? (吉利)

多普勒效应检测的是径向速度,而不是横向速度。低速行人和静止行人检测是类似的,那么横向检测也可以被理解为对横向静止目标的检测,映射到雷达能力是方位向的角度和角度精度检测能力。基于目前的77GHz中程雷达,汽车预留给雷达的尺寸固定,基本在10厘米以内(横向),方位向角度分辨率在3o~5o之间,低速行人在一定距离内是可以被检测到的。行易道一代中程雷达对60米内的行人可检测到,二代中程雷达对70米内的行人可检测到。

 

3、对于挂车,毫米波检测是如何识别为一个障碍物?(吉利)

关系到聚类算法应用。如果挂车车身不是特别长的情况下聚类算法是可以帮助识别为一个障碍物的。但是如果挂车为一种少见的特别长的车身,检测效果会变差。这就是为什么要不断提升产品能力(包括SAR的能力),因为每种技术都有自己的局限性。

 

479G雷达和77G雷达对比的优劣点(易思奇)

区别主要在于带宽,77GHz雷达小于一个GHz的带宽,79GHz雷达有4个GHz的带宽。增大带宽后显而易见的好处是对距离检测精度和分辨率的明显提升,与此同时,由于检测点或需要识别的目标数增加了,提出的要求是处理器的能力需要提升。所以如果处理器能力提升没有问题,效果是显而易见的。

 

5、想了解一下雷达的发展方向,以及低成本方案(比亚迪)

毋庸置疑,雷达的发展方向是高分辨率和高精度。至于达到高分辨率和高精度后,是否需要成像,行易道的观点是成像。

雷达基本硬件成本组成,处理器芯片和射频芯片占1/3,剩余的是PCB、天线材料等成本,因此低成本方案在于降低原材料的费用、提高雷达出货量、提升雷达良品率。

 

6SAR的优势在于其通过方位向的合成孔径来获得高分辨率图像。而对于车载SAR而言,实时性要求限制了合成孔径长度,想问一下赵捷博士,是怎么平衡实时性和高分辨率成像的?(华为)

首先,行易道SAR成像雷达在2018年和2019年已实现实时成像,和FMCW雷达对比,SAR实时性满足汽车行业要求。实时性和合成孔径长度之间并不矛盾,关系到对计算能力的要求。可能提问者想问的是滞后性的问题,如果是侧向成像,成像条带的长度和分辨率确实有矛盾关系。平衡滞后性和高分辨率,首先要从应用端,比如自动泊车的需求入手。其次,行易道的SSAR(近距SAR成像雷达)可以实现正侧方和前斜方的成像。前斜方成像意味着在汽车行驶到某位置之前已获得相应位置的成像,那么就平衡了高分辨率和滞后性。最后,从长远来说,雷达射频芯片已有移相器,可以实现真正的电磁波束扫描,而不是通过算法实现扫描。如果从物理上实现电磁波束扫描,SAR就不会受到汽车行驶的影响,可平衡高分辨率和滞后性。

 

7、请问您对国产芯片的看法。

国产雷达芯片和国际品牌雷达芯片一样,都需面对性能、良品率、解决材料和雷达信号的挑战。我是看好国产芯片的。

 

8、雷达本身集成了目标识别、分类算法吗?还是需要额外配置计算芯片?

是的。行易道77GHz中程雷达已集成了目标识别、分类算法。

 

9SAR雷达在泊车识别车位时,倒车时可识别吗?

可以。因为行易道SAR雷达放在汽车两边,可探测到汽车侧后方目标。

 

10、实验室通过仿真的功能测试有没有可能减低路试成本?

这个问题挺好,比如ANSYS等公司致力于仿真工作,这个很有意义。不过,近些年新闻报道了一些自动驾驶公司或整车厂在路试或实际运行中会遇到一些小概率事故,所以无论做多少仿真测试,实际路试还是必不可少的。举例说,如果实验室仿真可以解决比如80%的问题条目,还有20%的需要长期路试,但由于现实环境中的某些事故概率很低,就需要增加路试案例的数量,这是统计学上的逻辑,也是我们做路试的推动力。

 

11SARLidar相比在成本上有优势吗?性能上可替代它吗?

SAR在成本上有优势。是否能替代需要具体考虑哪方面的替代,比如在什么应用上的替代。如刚才朱教授介绍到的,SAR雷达属于低成本、高分辨率的解决方案。为什么这样讲,因为行易道的SAR雷达是一收一发单天线雷达,因此可想而知其成本低。举例来说,现在实现AEB、ACC的77GHz中程雷达需要十几个通道,未来的远程雷达我们可以看到甚至有上百个通道。刚才也讲到了,雷达成本1/3为射频和处理器芯片,通道越多成本越高。行易道的SAR雷达能在单收单发单天线的基础上,实现8cmx8cm的分辨率(行易道在2020年IEEE发表的论文中已提到,参见行易道微信文章《行易道两篇车载SAR成像论文被IEEE录用》)。SAR的应用需要通过需求来确定,目前是放在汽车两侧检测。

 

122亿公里里程是怎样统计虚警和漏警率的?

2亿公里是行易道77GHz中程雷达实现AEB功能的行驶里程。每天行驶中的ADAS(包括AEB)数据会上传至云端,因此这里所说的虚警和漏警率为AEB系统的数据(而不是雷达的数据)。根据客户的报告,去年(2019年)发生过两起不严重的误触发,并已解决。这间接验证了行易道雷达的性能值得信赖。

 

13SARFMCW是否有共用的器件?还是两个完全独立的系统?

行易道的SAR和FMCW雷达共用一个硬件平台。

 

14、请评价下SAR之外的4D成像技术路径,您更看好哪种?

行易道内部对4D雷达技术的定义是下一代远程雷达技术。远程雷达技术即在中程雷达技术水平分辨、径向分辨、速度分辨这三个维度的基础上增加俯仰向角度分辨形成四维。四维意味着通道数更多后,会产生更高的分辨率,因此大家认为4D雷达能形成类似激光雷达的点云。四维成像技术路径是不是有很多种,我不太清楚。

 

15、目前公司对雷达仿真测试有几种手段,是否有半实物仿真?

有的。仿真包括MIL, SIL, PIL, HIL。

 

16、你们的雷达测高如何实现?测高精度能到多少?

通过目标多维度特征来实现,因此测高精度只是其中一个因素。目前的FMCW雷达在不到20个通道的条件下,分配到测高的通道不会太多,因此仅依据测高精度来进行测高显而易见是不可能的,所以要用多维的处理方式。

 

1779GHz雷达对成本会有影响吗?如果不考虑处理器。

首先处理器是雷达成本较大的一部分,而且能做雷达处理器的公司也不多。所以处理器成本对79GHz雷达会有影响,但不是质的影响。只能说相对77GHz雷达,对79GHz雷达会有一些影响。

 

18、你们前雷达实现AEB功能,请问功能安全等级过了吗?

在前面报告中已讲过,行易道77GHz二代中程雷达满足功能安全ASIL-B。

 

19SAR成像在测运动物体方面的优缺点是什么?在测正前方车辆有啥局限?

SAR成像雷达既能检测运动也能检测静止目标,其实无人机载SAR应用已验证了这一点。车载SAR雷达不能检测正前方车辆,刚才我们已讲过了SAR放在汽车两侧应用。

 

20、目前在生产线量产和动态测试中有什么挑战吗?

有很大的挑战。如果雷达实现的功能要求很苛刻,比如AEB,转化成雷达性能语言,雷达性能转化成生产工艺的语言,生产工艺的语言再转换成产线设备和能力,就像一个翻译的过程,不能太多也不能太少(,这样对于量产和测试的要求就会很高)。2018年8月行易道中程雷达从苏州产线下线, 12月完成DV实验, 2019年初完成量产和商用化。整个量产过程都是一个不断提出问题、解决问题的迭代过程。动态测试也有很多挑战,既不能测得太多也不能测得太少,比如既不能过于集中corner case而忽略测试的基本面,也不能只考虑基本面而不考虑实际应用。我认为,毫米波雷达的测试验证在中国是一个新的专业方向、一个新的知识领域,需要我们加大投入,获取更多新知。

 

21AEBACC对雷达的距离、速度、角分辨率分别有什么要求?

首先AEB、ACC需要中程雷达探测范围足够远,行易道77GHz一代中程雷达最远探测距离160米,二代雷达200米。其次,如果两辆(目标)车距离本车同等距离时,如果速度分辨率足够高,依然能识别出来。角度分辨率(包括角精度)对横穿目标识别很重要,毫米波雷达的特有优势是多普勒效应,但多普勒效应对应的是径向分辨率,如果水平角度分辨率越高对横穿目标的识别就越好。

 

22、请问目前汽车品牌对毫米波雷达有年限的要求吗?对24GHz77GHz的要求有区别吗?

年限是指雷达的生命周期/使用寿命吗?行易道雷达按10年来设计的,对相关的元器件、原材料也有相应的要求。行易道一直做77GHz和79GHz雷达,所以不太清楚与24GHz雷达(年限要求)的区别。

 

23SAR用于泊车时近端盲区有多大?

SAR用于泊车时近端盲区小于50cm。

 

24、对于FPGA开发的雷达优缺点是什么?

FPGA开发雷达的优点是,当雷达处理能力不能被满足或要求(雷达)性能优越,用FPGA开发雷达在处理能力上不会有限制。缺点是,比DSP或目前其他商用芯片的开发难度和开发周期从工作量上来说有挑战。

 

25、请问毫米波雷达用于地下停车场、封闭半封闭、多金属、镜面场景,多径效应明显,鬼点虚假目标会增多,怎么处理?

所以我们提倡用SAR雷达作为泊车辅助,因为SAR雷达对金属多径效应有非常好的处理能力。SAR雷达和近程雷达一起工作有非常好的(相互)印证,对虚假目标有良好的滤除能力。

 

26、请问雷达是如何区分同一距离、同一速度、不同目标的?

当毫米波雷达提高距离精度和速度精度后,在目标距离和速度产生细微差异后,雷达有可能分辨出来。如果两个完全一样的同一距离、同一速度的目标出现在横向方位,就需要提升雷达的角度分辨率。

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