環(huán)境感知: 毫米波雷達(dá)

毫米波雷達(dá)：毫米波雷達(dá)是ADAS系統(tǒng)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)智能駕駛的重要裝置。毫米波雷達(dá)使用頻率30GHz-300GHz的毫米波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收回波，通過(guò)信號(hào)處理獲得目標(biāo)與發(fā)射點(diǎn)的距離、方位、速度等信息。車(chē)載毫米波雷達(dá)多采用FMCW連續(xù)調(diào)頻式，通常有24GHz和77GHz兩種；按照測(cè)量距離劃分有短距的SRR、中距的MRR、長(zhǎng)距的LRR，77GHz毫米波雷達(dá)通常安裝汽車(chē)正前方，用于對(duì)中遠(yuǎn)距離物體的探測(cè)；24GHz毫米波雷達(dá)通常安裝在車(chē)側(cè)、后方，用于盲點(diǎn)檢測(cè)、輔助停車(chē)等。毫米波雷達(dá)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)的ADAS系統(tǒng)。

FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）是最常用的車(chē)載毫米波雷達(dá)，德?tīng)柛?、電裝、博世等Tier1供應(yīng)商均采用FMCW調(diào)制方式。車(chē)載毫米波雷達(dá)通過(guò)天線(xiàn)向外發(fā)射毫米波，通過(guò)測(cè)量回波時(shí)間等參數(shù)測(cè)量障礙物的大小、速度、距離，毫米波雷達(dá)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)利進(jìn)行測(cè)量，獲取汽車(chē)周?chē)奈锢憝h(huán)境信息。24GHz主要用于中短距探測(cè)，主要應(yīng)用有盲點(diǎn)檢測(cè)、車(chē)道偏離預(yù)警、車(chē)道保持輔助、變道輔助、停車(chē)輔助等。77GHz主要面向100-250米的中長(zhǎng)距探測(cè)，例如自適應(yīng)巡航、碰撞預(yù)警指示、緊急剎車(chē)制動(dòng)系列等。

環(huán)境感知: 激光雷達(dá)

激光雷達(dá)：激光雷達(dá)（Laser Radar）是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)（激光束），然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)（目標(biāo)回波）與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。激光發(fā)射系統(tǒng)：激勵(lì)源驅(qū)動(dòng)激光器發(fā)射激光脈沖，激光調(diào)制器通過(guò)光束控制器控制發(fā)射激光的方向和線(xiàn)數(shù)，最后通過(guò)發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，將激光發(fā)射至目標(biāo)物體；激光接收系統(tǒng)：經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)，光電探測(cè)器接受目標(biāo)物體反射回來(lái)的激光，產(chǎn)生接收信號(hào)；信息處理系統(tǒng)：接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過(guò)信息處理模塊計(jì)算，獲取目標(biāo)表面形態(tài)、物理屬性等特性，最終建立物體模型；掃描系統(tǒng)：以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所在平面的掃描，產(chǎn)生實(shí)時(shí)的平面圖信息。

激光雷達(dá)產(chǎn)品主要從顯性參數(shù)、實(shí)測(cè)性能表現(xiàn)及隱性指標(biāo)等方面進(jìn)行評(píng)估比較。目前由于激光雷達(dá)屬于市場(chǎng)新興產(chǎn)品，實(shí)測(cè)性能和隱形指標(biāo)目前缺乏量化和可靠公開(kāi)數(shù)據(jù)指引。顯性參數(shù)主要包含測(cè)遠(yuǎn)能力、點(diǎn)頻、角分辨率、視場(chǎng)角范圍、測(cè)距精準(zhǔn)度、功耗、集成度（體積及重量）等，可以較為直觀的反應(yīng)激光雷達(dá)不同方面的性能。

按照測(cè)距原理可將激光雷達(dá)細(xì)分為三角測(cè)距、飛行時(shí)間測(cè)距ToF和調(diào)頻連續(xù)波FMCW。三角測(cè)距法 原理為發(fā)射激光到被測(cè)物體之后，部分散射光經(jīng)接收透鏡匯聚到線(xiàn)陣圖像傳感器（CCD/CMOS）上成像，之后根據(jù)三角形幾何相似關(guān)系原理計(jì)算目標(biāo)物距離。飛行時(shí)間法ToF 測(cè)距原理為記錄發(fā)射器發(fā)射激光與探測(cè)器接收到回波信號(hào)的時(shí)間差除以2，直接計(jì)算目標(biāo)物與傳感器之間距離。調(diào)頻連續(xù)波FMCW 原理為發(fā)射調(diào)頻連續(xù)激光，通過(guò)回波信號(hào)的延時(shí)獲得差拍信號(hào)頻率進(jìn)而獲得飛行時(shí)間，通過(guò)距離公式反推目標(biāo)距離并通過(guò)多普勒頻率公式測(cè)算目標(biāo)物速度。

ToF測(cè)距式激光雷達(dá)以激光作為信號(hào)源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光打到周?chē)矬w上引起散射，通過(guò)接收器接收光波反射時(shí)間進(jìn)行測(cè)距，具有測(cè)量速度快，抗強(qiáng)光干擾能力突出的優(yōu)勢(shì)，但存在信噪比低、安全性較低等問(wèn)題；FMCW激光雷達(dá)以調(diào)頻波為基礎(chǔ)，可以根據(jù)波的頻率計(jì)算目標(biāo)物體的速度，相對(duì)于ToF天生增加了速度信息，達(dá)到4D感知的效果，當(dāng)前仍處于探索階段。