技术都有相通之处,毫米波雷达无缝融合5G C-V2X

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毫米波雷达在车载的应用中,有前向的中远距离探测和四周的近距离角雷达,主要是感知车身周围障碍物。
 
由于毫米波雷达本身有着较强的环境适应性,成本适中,在不同等级的自动驾驶系统应用中,都可以看到其应用。比如,常见的BSD、DOW、RTCA、FCW、AEB、ACC等功能,也可以用于ADAS的功能集成。
 

而在量产车型的ADAS功能中,为了达到更高的感知冗余,毫米波雷达也常会同视觉传感器、超声波传感器协同搭配,提供环境适应性更强、精准度更高的感知能力。

 

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在2019高工智能汽车年会上,纳瓦电子总裁李建林表示,5G C-V2X技术在国内用到2GHz到6GHz之间的频段,毫米波雷达目前用到的是77GHz频段,未来可能会用到94GHz。目前,纳瓦电子延着射频微波的轴做了三类产品,Wi-Fi、 5G C-V2X和毫米波雷达。

2018年以来,随着国家推出相关的商用车部标标准、乘用车C-NCAP新版本的评分标准等,毫米波雷达的市场增长强劲,在2019年77GHz毫米波雷达市场占有率在百分之几,未来会有非常大的市场空间。当前国际Tier1的产品是市场的主流,国产厂商的份额较低。

李建林表示,公司设定的长期目标是10%的市占率,短期目标是个位数。
 
技术实现的难与易
 
纳瓦电子的毫米波雷达是数字和模拟的结合,做到汽车安全等级,做到严格的防水等级IPx9K和高品质的量产制造。现阶段包括主机厂、竞争对手、同行都在关注公司更高的技术指标。
 
纳瓦电子77GHz CMOS毫米波雷达技术优势:
1,MIMO天线技术与ESPRIT超分辨率算法相结合,采用复杂调试提高抗干扰性;
2,数字波束赋形和单脉冲解模糊提高角度精度和分辨率;
3,DBSCAN聚类算法与非线性卡尔曼滤波跟踪算法结合精准计算出目标航迹;
 
毫米波雷达的核心是射频微波天线和算法的结合,模拟的量调试校准是难点,尤其是测试和生产的过程中,存在良率的问题。主机厂对于评测当中关心更多的是误报率和漏报率,也是雷达产品特质决定的。
 
就像通讯产品手机也存在丢包率问题一样也做不到百分之百,毫米波雷达也是一样的,包括和竞争对手做过的对标测试,都存在相同的情况,误报率和漏报率需要不断优化提升,但就目前的产品指标能够满足L3级别的需求。
 
除了漏报误报率外在,各大主机厂还关心雷达抗干扰性问题。对于传统汽车电子来说这是很大的难题,但对于做射频微波起家的纳瓦电子来讲,这不是困难的事。因为在通讯产品中早就解决了这些干扰性问题,只不过是把通信产品的抗干扰能力应用到毫米波雷达当中。
 
目前主机厂还关注比较多的技术指标是分辨率,分辨率的提升是天线和算法的紧密结合来提高角分辨率,这也是业内不断探索的技术高地,最后是准确的数据层面。
 
数据上对目标的跟踪主要是通过算法实现,算法的难点除了与天线紧密结合外,还要在于在有限的资源当中发挥最大的作用。
 
所有雷达的方案平台、芯片资源是有限的,PC上的仿真数据不可能无限制地运行在有限的处理器上。纳瓦电子从2014年开始做毫米波雷达,评估了各种芯片方案,最终选择在NXP平台上不断提升天线和算法的能力。
 
毫米波雷达融合C-V2X
 
毫米波雷达的开发周期很长,它的生产制造也没那么简单,但是要成为主机厂供应商就要有自己的质量体系和可交付的能力,最终才能实现商业闭环。
 
纳瓦电子在上海嘉定江桥建了两条全自动化的产品线,一年的产能是108万台,也是国内自动化程度最高的无人值守产线,一条产线年产值在两亿元左右。
 
除了毫米波雷达以外,公司还有5G C-V2X产品,V2X用的是5.9GHz频段。做5G C-V2X产品的出发点在于,一方面技术存在相通性,是公司擅长的垂直领域范畴,另一方面毫米波雷达服务于自动驾驶的应用。
 
V2X是感知传感器的补充,V2X也可以看做是自动驾驶的一个远距离传感器,通过其他终端获取到确定性的环境信息。李建林表示,纳瓦电子一直在思考怎么能够更好地把产品融合起来解决各个传感器之间的短板。
 
5.9G Hz V2X有更远的距离,同时抗干扰性更强,是未来传感器当中必须融合的关键通讯技术。在这个过程当中,用V2X也能解决变道的技术问题,比如传感器在十字交叉的路口,对横向感知缺乏,这个时候如果用V2X来解决,能很好规避这个问题,包括行人车辆之间以及红绿灯、动态地图交互。
 
在大量工程路测中OBU和RSU结合,V2X和传感器融合是一个相应的过程。用V2X能弥补毫米波雷达的缺陷,V2X能给毫米波雷达弥补相对的距离,用毫米波雷达能够补足相对的速度、角度,同时对远距离以及周边的信息用V2X通信来解决。
 
毫米波雷达与V2X交互做到整个循环在100毫秒以内,在这个过程当中不断推进两项技术在交互过程中的融合,是未来L3 级别以上更重要的能力。
 
李建林表示,公司在车载无线通讯领域有一定规模每年都在快速增长的营收,希望在接下来的二年,将毫米波雷达产品大规模商用到汽车产业链中,产生更大规模的营收,为公司登陆科创版贡献更多业绩。同时多传感器交互,感知与V2X通信的融合是未来公司的主要方向。

 

 

 

2020年2月12日 11:28