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汽車雷達前瞻技術(shù)在線大碰撞

發(fā)布日期:2020-05-07 11:00:07關(guān)鍵字:汽車雷達SARFMCW77GHz

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線上實時問答集錦:

 

1、毫米波探測的最小精度能到什么程度?對于馬路上3050cm的坑洼能否檢測? (吉利)

毫米波雷達的最小檢測精度和帶寬、波長和信噪比有關(guān)。舉例來說,79GHz高頻率、寬帶寬雷達精度可達到厘米級。對于30~50cm的坑洼的檢測,首先需要定義是什么樣的坑洼,如果是低矮的土坑、深度幾厘米,汽車駛過時有震動,現(xiàn)在FMCW體制的雷達較難檢測到;如果是水坑,根據(jù)我們的經(jīng)驗,可以檢測到。前面的報告中也提到行易道77GHz二代中程雷達的測高功能對水坑有檢測能力。

 

2、由于多普勒效應(yīng),橫向速度效果如何?特別是低速的行人?穩(wěn)定性如何?有相關(guān)數(shù)據(jù)嗎? (吉利)

多普勒效應(yīng)檢測的是徑向速度,而不是橫向速度。低速行人和靜止行人檢測是類似的,那么橫向檢測也可以被理解為對橫向靜止目標的檢測,映射到雷達能力是方位向的角度和角度精度檢測能力?;谀壳暗?7GHz中程雷達,汽車預留給雷達的尺寸固定,基本在10厘米以內(nèi)(橫向),方位向角度分辨率在3o~5o之間,低速行人在一定距離內(nèi)是可以被檢測到的。行易道一代中程雷達對60米內(nèi)的行人可檢測到,二代中程雷達對70米內(nèi)的行人可檢測到。

 

3、對于掛車,毫米波檢測是如何識別為一個障礙物?(吉利)

關(guān)系到聚類算法應(yīng)用。如果掛車車身不是特別長的情況下聚類算法是可以幫助識別為一個障礙物的。但是如果掛車為一種少見的特別長的車身,檢測效果會變差。這就是為什么要不斷提升產(chǎn)品能力(包括SAR的能力),因為每種技術(shù)都有自己的局限性。

 

4、79G雷達和77G雷達對比的優(yōu)劣點(易思奇)

區(qū)別主要在于帶寬,77GHz雷達小于一個GHz的帶寬,79GHz雷達有4個GHz的帶寬。增大帶寬后顯而易見的好處是對距離檢測精度和分辨率的明顯提升,與此同時,由于檢測點或需要識別的目標數(shù)增加了,提出的要求是處理器的能力需要提升。所以如果處理器能力提升沒有問題,效果是顯而易見的。

 

5、想了解一下雷達的發(fā)展方向,以及低成本方案(比亞迪)

毋庸置疑,雷達的發(fā)展方向是高分辨率和高精度。至于達到高分辨率和高精度后,是否需要成像,行易道的觀點是成像。

雷達基本硬件成本組成,處理器芯片和射頻芯片占1/3,剩余的是PCB、天線材料等成本,因此低成本方案在于降低原材料的費用、提高雷達出貨量、提升雷達良品率。

 

6SAR的優(yōu)勢在于其通過方位向的合成孔徑來獲得高分辨率圖像。而對于車載SAR而言,實時性要求限制了合成孔徑長度,想問一下趙捷博士,是怎么平衡實時性和高分辨率成像的?(華為)

首先,行易道SAR成像雷達在2018年和2019年已實現(xiàn)實時成像,和FMCW雷達對比,SAR實時性滿足汽車行業(yè)要求。實時性和合成孔徑長度之間并不矛盾,關(guān)系到對計算能力的要求??赡芴釂栒呦雴柕氖菧笮缘膯栴},如果是側(cè)向成像,成像條帶的長度和分辨率確實有矛盾關(guān)系。平衡滯后性和高分辨率,首先要從應(yīng)用端,比如自動泊車的需求入手。其次,行易道的SSAR(近距SAR成像雷達)可以實現(xiàn)正側(cè)方和前斜方的成像。前斜方成像意味著在汽車行駛到某位置之前已獲得相應(yīng)位置的成像,那么就平衡了高分辨率和滯后性。最后,從長遠來說,雷達射頻芯片已有移相器,可以實現(xiàn)真正的電磁波束掃描,而不是通過算法實現(xiàn)掃描。如果從物理上實現(xiàn)電磁波束掃描,SAR就不會受到汽車行駛的影響,可平衡高分辨率和滯后性。

 

7、請問您對國產(chǎn)芯片的看法。

國產(chǎn)雷達芯片和國際品牌雷達芯片一樣,都需面對性能、良品率、解決材料和雷達信號的挑戰(zhàn)。我是看好國產(chǎn)芯片的。

 

8、雷達本身集成了目標識別、分類算法嗎?還是需要額外配置計算芯片?

是的。行易道77GHz中程雷達已集成了目標識別、分類算法。

 

9、SAR雷達在泊車識別車位時,倒車時可識別嗎?

可以。因為行易道SAR雷達放在汽車兩邊,可探測到汽車側(cè)后方目標。

 

10、實驗室通過仿真的功能測試有沒有可能減低路試成本?

這個問題挺好,比如ANSYS等公司致力于仿真工作,這個很有意義。不過,近些年新聞報道了一些自動駕駛公司或整車廠在路試或?qū)嶋H運行中會遇到一些小概率事故,所以無論做多少仿真測試,實際路試還是必不可少的。舉例說,如果實驗室仿真可以解決比如80%的問題條目,還有20%的需要長期路試,但由于現(xiàn)實環(huán)境中的某些事故概率很低,就需要增加路試案例的數(shù)量,這是統(tǒng)計學上的邏輯,也是我們做路試的推動力。

 

11、SARLidar相比在成本上有優(yōu)勢嗎?性能上可替代它嗎?

SAR在成本上有優(yōu)勢。是否能替代需要具體考慮哪方面的替代,比如在什么應(yīng)用上的替代。如剛才朱教授介紹到的,SAR雷達屬于低成本、高分辨率的解決方案。為什么這樣講,因為行易道的SAR雷達是一收一發(fā)單天線雷達,因此可想而知其成本低。舉例來說,現(xiàn)在實現(xiàn)AEB、ACC的77GHz中程雷達需要十幾個通道,未來的遠程雷達我們可以看到甚至有上百個通道。剛才也講到了,雷達成本1/3為射頻和處理器芯片,通道越多成本越高。行易道的SAR雷達能在單收單發(fā)單天線的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)8cmx8cm的分辨率(行易道在2020年IEEE發(fā)表的論文中已提到,參見行易道微信文章《行易道兩篇車載SAR成像論文被IEEE錄用》)。SAR的應(yīng)用需要通過需求來確定,目前是放在汽車兩側(cè)檢測。

 

122億公里里程是怎樣統(tǒng)計虛警和漏警率的?

2億公里是行易道77GHz中程雷達實現(xiàn)AEB功能的行駛里程。每天行駛中的ADAS(包括AEB)數(shù)據(jù)會上傳至云端,因此這里所說的虛警和漏警率為AEB系統(tǒng)的數(shù)據(jù)(而不是雷達的數(shù)據(jù))。根據(jù)客戶的報告,去年(2019年)發(fā)生過兩起不嚴重的誤觸發(fā),并已解決。這間接驗證了行易道雷達的性能值得信賴。

 

13、SARFMCW是否有共用的器件?還是兩個完全獨立的系統(tǒng)?

行易道的SAR和FMCW雷達共用一個硬件平臺。

 

14、請評價下SAR之外的4D成像技術(shù)路徑,您更看好哪種?

行易道內(nèi)部對4D雷達技術(shù)的定義是下一代遠程雷達技術(shù)。遠程雷達技術(shù)即在中程雷達技術(shù)水平分辨、徑向分辨、速度分辨這三個維度的基礎(chǔ)上增加俯仰向角度分辨形成四維。四維意味著通道數(shù)更多后,會產(chǎn)生更高的分辨率,因此大家認為4D雷達能形成類似激光雷達的點云。四維成像技術(shù)路徑是不是有很多種,我不太清楚。

 

15、目前公司對雷達仿真測試有幾種手段,是否有半實物仿真?

有的。仿真包括MIL, SIL, PIL, HIL。

 

16、你們的雷達測高如何實現(xiàn)?測高精度能到多少?

通過目標多維度特征來實現(xiàn),因此測高精度只是其中一個因素。目前的FMCW雷達在不到20個通道的條件下,分配到測高的通道不會太多,因此僅依據(jù)測高精度來進行測高顯而易見是不可能的,所以要用多維的處理方式。

 

1779GHz雷達對成本會有影響嗎?如果不考慮處理器。

首先處理器是雷達成本較大的一部分,而且能做雷達處理器的公司也不多。所以處理器成本對79GHz雷達會有影響,但不是質(zhì)的影響。只能說相對77GHz雷達,對79GHz雷達會有一些影響。

 

18、你們前雷達實現(xiàn)AEB功能,請問功能安全等級過了嗎?

在前面報告中已講過,行易道77GHz二代中程雷達滿足功能安全ASIL-B。

 

19、SAR成像在測運動物體方面的優(yōu)缺點是什么?在測正前方車輛有啥局限?

SAR成像雷達既能檢測運動也能檢測靜止目標,其實無人機載SAR應(yīng)用已驗證了這一點。車載SAR雷達不能檢測正前方車輛,剛才我們已講過了SAR放在汽車兩側(cè)應(yīng)用。

 

20、目前在生產(chǎn)線量產(chǎn)和動態(tài)測試中有什么挑戰(zhàn)嗎?

有很大的挑戰(zhàn)。如果雷達實現(xiàn)的功能要求很苛刻,比如AEB,轉(zhuǎn)化成雷達性能語言,雷達性能轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)工藝的語言,生產(chǎn)工藝的語言再轉(zhuǎn)換成產(chǎn)線設(shè)備和能力,就像一個翻譯的過程,不能太多也不能太少(,這樣對于量產(chǎn)和測試的要求就會很高)。2018年8月行易道中程雷達從蘇州產(chǎn)線下線, 12月完成DV實驗, 2019年初完成量產(chǎn)和商用化。整個量產(chǎn)過程都是一個不斷提出問題、解決問題的迭代過程。動態(tài)測試也有很多挑戰(zhàn),既不能測得太多也不能測得太少,比如既不能過于集中corner case而忽略測試的基本面,也不能只考慮基本面而不考慮實際應(yīng)用。我認為,毫米波雷達的測試驗證在中國是一個新的專業(yè)方向、一個新的知識領(lǐng)域,需要我們加大投入,獲取更多新知。

 

21、AEBACC對雷達的距離、速度、角分辨率分別有什么要求?

首先AEB、ACC需要中程雷達探測范圍足夠遠,行易道77GHz一代中程雷達最遠探測距離160米,二代雷達200米。其次,如果兩輛(目標)車距離本車同等距離時,如果速度分辨率足夠高,依然能識別出來。角度分辨率(包括角精度)對橫穿目標識別很重要,毫米波雷達的特有優(yōu)勢是多普勒效應(yīng),但多普勒效應(yīng)對應(yīng)的是徑向分辨率,如果水平角度分辨率越高對橫穿目標的識別就越好。

 

22、請問目前汽車品牌對毫米波雷達有年限的要求嗎?對24GHz77GHz的要求有區(qū)別嗎?

年限是指雷達的生命周期/使用壽命嗎?行易道雷達按10年來設(shè)計的,對相關(guān)的元器件、原材料也有相應(yīng)的要求。行易道一直做77GHz和79GHz雷達,所以不太清楚與24GHz雷達(年限要求)的區(qū)別。

 

23、SAR用于泊車時近端盲區(qū)有多大?

SAR用于泊車時近端盲區(qū)小于50cm。

 

24、對于FPGA開發(fā)的雷達優(yōu)缺點是什么?

FPGA開發(fā)雷達的優(yōu)點是,當雷達處理能力不能被滿足或要求(雷達)性能優(yōu)越,用FPGA開發(fā)雷達在處理能力上不會有限制。缺點是,比DSP或目前其他商用芯片的開發(fā)難度和開發(fā)周期從工作量上來說有挑戰(zhàn)。

 

25、請問毫米波雷達用于地下停車場、封閉半封閉、多金屬、鏡面場景,多徑效應(yīng)明顯,鬼點虛假目標會增多,怎么處理?

所以我們提倡用SAR雷達作為泊車輔助,因為SAR雷達對金屬多徑效應(yīng)有非常好的處理能力。SAR雷達和近程雷達一起工作有非常好的(相互)印證,對虛假目標有良好的濾除能力。

 

26、請問雷達是如何區(qū)分同一距離、同一速度、不同目標的?

當毫米波雷達提高距離精度和速度精度后,在目標距離和速度產(chǎn)生細微差異后,雷達有可能分辨出來。如果兩個完全一樣的同一距離、同一速度的目標出現(xiàn)在橫向方位,就需要提升雷達的角度分辨率。

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