無人駕駛知識普及：毫米波雷達(dá)在無人駕駛領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？

無人駕駛技術(shù)是一種解放人類雙手和提高生產(chǎn)力效率的科技創(chuàng)新，雖是汽車中的一項技術(shù)應(yīng)用，但又與其他汽車技術(shù)有所不同，即其對硬件和算法兩方面的要求都很高，所以不僅有傳統(tǒng)的整車廠以及博世、大陸等TIer 1廠商參與到了無人駕駛技術(shù)的角逐中來，也有許多以算法見長的互聯(lián)網(wǎng)公司如谷歌、百度參與其中，形成了群雄逐鹿的局面。

無人駕駛的底層支撐可以分為三部分，即：傳感器、高精地圖和計算平臺。在傳感器方面，主流的傳感器分為：毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像頭。

毫米波雷達(dá)：測距離遠(yuǎn)，可以在雨雪天氣等各種惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作，但是精度不高。

激光雷達(dá)：探測角度廣，精度高，厘米級精度的激光雷達(dá)結(jié)合高精地圖可以實現(xiàn)高精度自定位和物體識別跟蹤，定位可以精確到具體車道，但是價格昂貴，使用壽命較短。

攝像頭：直接識別可見光，價格適中，技術(shù)成熟，可以識別行人、車輛、路標(biāo)等物體，但易受視野、夜晚暗光、雨雪天氣等因素影響。

本文著重介紹毫米波雷達(dá)在無人駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用。

目前毫米波雷達(dá)技術(shù)主要由大陸、博世、電裝、奧托立夫、Denso、德爾福等傳統(tǒng)零部件巨頭所壟斷，特別是77GHz毫米波雷達(dá)，只有博世、大陸、德爾福、電裝、TRW、富士通天、Hitachi等公司掌握。2015年，博世及大陸汽車?yán)走_(dá)市場占有率均為22%，并列全球第一。

博世的長距離毫米波雷達(dá)產(chǎn)品是其核心產(chǎn)品，探測距離可以達(dá)到250米，是目前探測距離最遠(yuǎn)的長距離毫米波雷達(dá)，主要用在自巡航控制系統(tǒng)ACC中。大陸較為全面，其主力產(chǎn)品則為24GHz毫米波雷達(dá)。Hella則是以24GHz雷達(dá)為其核心，客戶范圍最廣，24GHz領(lǐng)域市場占有率全球第一。

毫米波雷達(dá)行業(yè)地圖

國外毫米波雷達(dá)廠商市場占有率 

在毫米波雷達(dá)的頻率選擇上，各個國家主要有三種波段——24GHz、60 GHz、77 GHz，而目前正在向77GHz靠攏。歐洲和美國選擇的是對77GHz的集中研究，而日本則選用了60GHz的頻段，隨著世界范圍77G Hz毫米波雷達(dá)的廣泛應(yīng)用，日本也逐漸轉(zhuǎn)入了77GHz毫米波雷達(dá)的開發(fā)。

目前毫米波雷達(dá)主要是以24GHz SRR（Short Range Radar）系統(tǒng)+77GHz LRR（Long Range Radar）系統(tǒng)的形式出現(xiàn)，24GHz毫米波雷達(dá)主要負(fù)責(zé)短距離探測，而77GHz毫米波雷達(dá)主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離探測。

1、77GHz雷達(dá)相對于24GHz雷達(dá)體積更小。77GHz雷達(dá)波長不到24GHz的三分之一，所以收發(fā)天線面積大幅減小，整個雷達(dá)的尺寸有效下降，對于追求小型化非常有利。

2、77GHz雷達(dá)可以同時滿足高傳輸功率和寬工作帶寬，同時滿足這兩點(diǎn)使得其可以同時做到長距離探測和高距離分辨率。

3、77GHz雷達(dá)在天線、射頻電路、芯片等的設(shè)計和制造難度更大，技術(shù)成熟度較低，目前成本更高。

另外， ITU在2015年將79GHz劃歸為汽車安全領(lǐng)域應(yīng)用，此頻段可檢測行人并可針對多個目標(biāo)，未來可能替代24GHz成為短距離雷達(dá)，被廣泛應(yīng)用。

毫米波雷達(dá)具有波長短、頻帶寬（頻率范圍大），穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)形成了毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢：

1、穿透能力強(qiáng)，不受天氣影響。大氣對雷達(dá)波段的傳播具有衰減作用，毫米波雷達(dá)無論在潔凈空氣中還是在雨霧、煙塵、污染中的衰減都弱于紅外線、微波等，具有更強(qiáng)的穿透能力。毫米波雷達(dá)波束窄、頻帶寬、分辨率高，在大氣窗口頻段不受白天和黑夜的影響具有全天候的特點(diǎn)。

2、體積小巧緊湊，識別精度較高。毫米波波長短，天線口徑小，元器件尺寸小，這使得毫米波雷達(dá)系統(tǒng)體積小重量輕，容易安裝在汽車上。對于相同的物體，毫米波雷達(dá)的截面積大、靈敏度較高，可探測和定位小目標(biāo)。

3、可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離感知與探測。毫米波雷達(dá)分為遠(yuǎn)距離雷達(dá)（LRR）和近距離雷達(dá)（SRR），由于毫米波在大氣中衰減弱，所以可以探測感知到更遠(yuǎn)的距離，其中遠(yuǎn)距離雷達(dá)可以實現(xiàn)超過200m的感知與探測。

毫米波雷達(dá)的多項優(yōu)勢，其目前在汽車防撞傳感器中占比較大，根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，毫米波/微波雷達(dá)+攝像頭在汽車防撞傳感器中占比達(dá)到了70%。

國際巨頭在毫米波雷達(dá)領(lǐng)域研究歷史久，技術(shù)積累深厚，在全球市場占據(jù)支配地位。車載毫米波雷達(dá)的研究主要在以德國、美國及日本為代表的一些發(fā)達(dá)國家內(nèi)展開。目前，毫米波雷達(dá)的技術(shù)主要由博世、大陸、電裝、奧托立夫、德爾福等傳統(tǒng)零部件巨頭所壟斷。