Uhnder的全数字4D软件将推动汽车雷达过渡到DMR自动驾驶

2021-03-05

【智能汽车网】

Uhnder的全数字4D软件界说成像雷达手艺可增强分辨率和侦测能力,提升职员、蹊径与都会的平安性。用DCM取代传统的模拟频率调制的突破性架构实现了无与伦比的角分辨率和抗滋扰性,还可以实现HCR,剖析出传统雷达传感器在已往侦测不到的并列物体。这将推动汽车雷达过渡到DMR

文︱立厷

图︱网络

2020年11月,确立于2015年的美国初创公司Uhnder完成C轮融资,共召募1.45亿美元,拟将其数字编码调制(DCM)雷达芯片用在包罗汽车在内的要害市场。相比现在的模拟雷达,Uhnder的数字4D软件界说成像雷达可提供更高的性能。

Uhnder的手艺何德何能,被誉为“汽车市场第一个数字成像、单芯片雷达解决方案”,到底幸亏那里?大多数人还不甚了了,我们将其与传统雷达做个对照。

供应链三方互助

早在2018年,Uhnder的第一个客户麦格纳(Magna)就在使用其数字片上雷达(RoC)的优势部署下一代汽车级传感器,研发4D扫描驾驶环境的高清雷达。

今年1月,麦格纳宣布美国电动汽车制造商菲斯克(Fisker)的Ocean SUV高级驾驶辅助系统(ADAS)将搭载其接纳Uhnder手艺的Icon Radar,预计该车将于2022年底推出。

菲斯克是昔时与特斯拉齐名、被称为“特斯拉真正一生之敌”、履历停业重生的电动汽车斗士Henrik Fisker的公司。最近其卷土重来,信息不少,如知难而退放弃了2018年之前就在研发的固态电池;首款量产车型Ocean由麦格纳代工生产,将于2022年第四序度上市;第二款车型将与富士康配合开发,笼罩亚洲市场。

这里主要聊聊为菲斯克注入了新的科技元素的数字汽车雷达。

传统雷达是怎样事情的?

雷达系统发射一个信号,并吸收被反射的环境物体或目的的信号,然后对反射信号和发射信号的特征举行对照。单发射机单吸收机雷达系统(单输入、单输出或SISO)可以估量环境中目的的距离和速率。

雷达事情原理

SISO雷达系统也可以估量物体的角度(方位角、仰角或两者兼有),但必须接纳机械或电子扫描。由于需要分外的扫描,快速运动物体的角度估量不是很准确。

多个发射和吸收天线的雷达系统被称为多输入多输出(MIMO)雷达系统,它包罗两个发射天线和三个吸收天线。每个吸收机需要知道来自Tx1和Tx2的信号的准时。因此,雷达系统确立了6个虚拟吸收机系统(即2(Tx)x 3(Rx)=6个虚拟吸收机)。

多发射吸收天线雷达系统

MIMO雷达系统可以估量环境中物体的角度。一样平常来说,更多的天线(虚拟吸收机)使得雷达系统的设计具有更宽的孔径,从而具有更高的角度分辨率。雷达系统可直接丈量被测物体的距离、径向速率和偏向。偏向可以是方位角、仰角或两者兼有,从而实现距离估量、速率估量和角度估量。

最大方位角和仰角界说视野

传统上,在任何丈量维度(距离、速率和角度),上述分辨率的雷达性能都是基于目的相同反射率或雷达散射截面(RCS)。然而,在汽车应用中,这个界说虽然异常主要,但还不够。在这种应用中,雷达分辨距离大目的很近的小目的的能力也很主要,稀奇是其距离(如卡车前面的小孩)和角度(如护栏旁的行人)。因此,新方式引入了一种称为“高对比度分辨率(HCR)”的看法,这对于确定雷达在驾驶中支持高水平自动化的水平至关主要。HCR代表雷达的靠近水平,可以剖析两个目的的RCS在任何丈量维度上的给定差异。

HCR有助于区分靠近大目的的小目的

驾驶自动化与雷达息息相关

今天,越来越多的汽车装上种种雷达系统,如远程雷达(LRR)、中程雷达(MRR)或短程雷达(SRR)。

LRR通常用于相当窄的角度区域内检测远距离(例如,高达300米)的物体,有助于紧要制动、碰撞忠告和自顺应巡航控制。

MRR具有更宽的视野,通常可以检测150米以内的物体,并可以检测十字路口(横向)靠近的物体,可以用于十字路口交通警报功效。

SRR可以在短距离内检测宽角度区域内的物体,通常用于泊车辅助、十字路口交通警报、行人/自行车检测、追尾忠告和车道变换辅助。

为了确保更平安的驾驶以及自动驾驶(AD),一辆车可能包罗多个LRR、MRR和SRR。一样平常来说,驾驶自动化水平越高,所需的传感器数目就越多。

汽车中多个远程、中程和短程雷达

为了提高现有汽车ADAS的性能和可靠性,战胜向全自动驾驶(L5)生长的挑战,汽车雷达系统需要提供更高的方位角和仰角分辨率,以及更好的精度和分辨力。这些先进的雷达能力是解决种种场景用例所必须的,这些用例对传统雷达来说是具有挑战性的。

若是没有更高的分辨率、精度和更好的识别能力,雷达系统可能很难识别高速公路上的坦荡车道、隧道入口处或桥下的熄火汽车、蹊径上的小碎片或汽车旁边的骑车人。

主要雷达用例

A.

数字雷达探测到一条坦荡的车道,而其他雷达可能看到一堵3辆车宽的“墙”

B.

以高速行驶时,在平安制动距离下,数字雷达可探测到隧道和隧道中抛锚的汽车

C.

数字雷达可以发现轮胎或砖块,早到足以改变车道或刹车,纵然是以高速公路的速率

D.

数字雷达能探测到大物体旁边的小物体,好比汽车旁边的骑自行车的人。

此外,雷达必须对蹊径上的其他雷达提供更壮大的抗滋扰机制,稀奇是随着越来越多地部署更高水平的自动化,汽车配备的雷达越来越多。雷达是一种稀奇容易受到自滋扰(来自统一辆车上其他雷达的滋扰)或交织滋扰(来自其他车上雷达的滋扰)的手艺。这种滋扰敏感性是雷达普遍部署的一个主要限制。

迄今为止,汽车上最常用的雷达手艺是调频延续波(FMCW)雷达,其最新版本称为快速啁啾(chirp)调制(FCM)。另一种雷达类型是接纳DCM的数字调制雷达(DMR)。

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