雷達，汽車的虛擬眼睛

更快、更高分辨率的雷達傳感器通過改善車輛安全性和視野舒適性，實現(xiàn)了下一代駕駛員輔助技術(shù)。如果全球投資者對在哪里賺錢有所了解，那么汽車行業(yè)的贏家將是那些擁抱并掌握擾亂市場的三大趨勢的人：

高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）技術(shù)的普及，最終自動駕駛汽車（AV）有望獲得在公共道路上運行的許可。

電氣化

移動即服務(wù)，挑戰(zhàn)個人擁有汽車的傳統(tǒng)概念

這些趨勢的重要性反映在特斯拉和福特的市值比較中，特斯拉每年生產(chǎn)不到400萬輛汽車。特斯拉的戰(zhàn)略基于電池供電牽引、自動駕駛和機器人出租車能力方面的一系列創(chuàng)新，以支持特斯拉品牌的拼車服務(wù)。

福特的大部分錢來自配備高功率內(nèi)燃機的傳統(tǒng)美國皮卡。福特2017年的產(chǎn)量超過37萬輛，2019年底的市值僅為44億美元，相比之下，特斯拉的市值為<>億美元。

移動即服務(wù)的采用是由優(yōu)步等公司開創(chuàng)的商業(yè)模式和軟件創(chuàng)新推動的，而電氣化的提高取決于特斯拉的電池Gigafactory等生產(chǎn)創(chuàng)新。然而，駕駛員輔助創(chuàng)新的重點是硬件和軟件技術(shù)——復雜的傳感器系統(tǒng)和人工智能的結(jié)合。

所有輔助駕駛系統(tǒng)都部分依賴于多種形式的感知技術(shù)：在全自動駕駛汽車中，激光雷達（光探測和測距）和視覺攝像頭等光學技術(shù)將與電磁運動傳感器（加速度計、陀螺儀和磁力計）和射頻/微波系統(tǒng)（雷達和衛(wèi)星定位）一起工作。

雷達這項早在第二次世界大戰(zhàn)前就首次引起公眾關(guān)注的技術(shù)，今天竟然在汽車技術(shù)最令人興奮的發(fā)展中發(fā)揮作用，這似乎令人驚訝。事實上，如今許多24 GHz雷達傳感器都安裝在道路上車輛的保險杠上——迄今為止，僅ADI公司就向汽車制造商提供了約300億個傳感器，用于盲點檢測、自動變道和自動緊急制動（AEB）等應(yīng)用。

但是，在新的ADAS實現(xiàn)中AEB和自適應(yīng)巡航控制（ACC）等功能的發(fā)展的支持下，對更高水平的駕駛員輔助的需求正在推動ADI等供應(yīng)商開發(fā)新的雷達系統(tǒng)，以提供更高的精度、更長的距離、更快的檢測速度和更全面的技術(shù)圖景，原因有兩個： 安全性和舒適性。AEB 和 ACC 等駕駛員輔助系統(tǒng)可挽救生命并防止事故發(fā)生。配備這些系統(tǒng)的汽車將獲得更高的官方NCAP安全評分，這一標志提高了新車的價值和消費者吸引力。

AEB和自動緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在范圍和復雜性上不斷發(fā)展，以服務(wù)于不斷增長的2級或3級（L2 / L3）駕駛輔助技術(shù)類別的車輛市場。例如，新的NCAP規(guī)范要求更好地檢測行人，即NCAP術(shù)語中的弱勢道路使用者。開發(fā)AEB系統(tǒng)將在比通常指定的更復雜的事件中可靠地運行，方法是在城市和高速公路設(shè)置中以更高的車速控制制動功能。

市場也在回應(yīng)購車者的信號，他們希望技術(shù)能夠減少駕駛所涉及的努力，特別是在高速公路上。梅賽德斯 - 奔馳S級等高檔汽車已經(jīng)提供了有限的高速公路自動駕駛功能，例如自適應(yīng)控制與前車的距離和主動轉(zhuǎn)向輔助以保持汽車在其車道上。汽車供應(yīng)商不斷對這些功能進行增強，以便它們可以在更廣泛的更復雜的情況下使用。這加劇了對提供卓越性能的雷達傳感器的需求。

向更高的L4和L5自主性邁進，將駕駛員完全與車輛的直接控制隔離開來，將需要開發(fā)具有360°實時視圖的傳感系統(tǒng)。這些機器人出租車的控制系統(tǒng)將非常復雜，需要冗余以消除錯誤檢測事件的風險，將來自不同傳感器類型（如雷達、攝像頭和激光雷達傳感器）的輸入結(jié)合起來。

視覺相機可用于協(xié)助識別人類、動物和路標等物體。激光雷達技術(shù)創(chuàng)建豐富的點云，即時測量車輛與外部世界物體的距離，并測量物體的大小，以生成外部世界的高分辨率3D地圖。

但是，雷達傳感器的獨特功能不斷擴展，使其成為L4和L5系統(tǒng)中其他傳感器類型的重要補充。在L2和L3用例中，雷達實際上是主要的傳感器類型，因為它提供了尺寸、成本和性能屬性的最佳組合。

至關(guān)重要的是，雷達執(zhí)行4D傳感：只需一次射擊，它就可以測量反射毫米波脈沖的物體的范圍、速度、角度和高度。雷達傳感器還可以在雨、霧和雪等條件下運行，這會損害或禁用 LIDAR 傳感器和視覺攝像機的操作。

更高的性能，更高的集成度

隨著時間的推移，正在開發(fā)的汽車雷達系統(tǒng)將使今天的雷達技術(shù)顯得生硬和有限。如今，安裝在前保險杠中的雷達傳感器在測量與前方單個車輛的距離及其速度方面做得非常出色。

然而，一個完整的高速公路自動駕駛系統(tǒng)需要能夠在德國的高速公路上安全運行，例如，摩托車 - 比乘用車更小，更難檢測 - 可以在外側(cè)車道上以高于180公里/小時的速度接近。因此，為了提供對此類危險的早期和準確檢測，自動駕駛儀的雷達系統(tǒng)需要更精確、更快、更遠的距離進行感應(yīng)。

要開發(fā)這些功能，同時滿足汽車行業(yè)對尺寸和成本的嚴格限制，就需要在半導體技術(shù)、RF系統(tǒng)操作和信號處理領(lǐng)域進行創(chuàng)新，而ADI公司在這些領(lǐng)域表現(xiàn)出色。

ADI公司基于全新的Drive76? 81 nm CMOS技術(shù)平臺，推出新一代雷達組件，包括360 GHz至28 GHz單片微波IC（MMIC）發(fā)射器和接收器。Drive360平臺與傳統(tǒng)的SiGe半導體技術(shù)用于雷達不同，具有寶貴的優(yōu)勢，包括：

高輸出功率和低回波噪聲，可在更長的范圍內(nèi)檢測物體

低相位噪聲和高中頻 （IF） 帶寬，為檢測摩托車和嬰兒行人等小物體提供超高精度，這在以前是雷達傳感器難以看到的

高性能相位調(diào)制，使雷達傳感器能夠更有效地區(qū)分場景中的多個物體

超快脈沖傳輸，對快速移動的物體（如以 180 公里/小時的速度行駛的摩托車）做出更快的響應(yīng)

CMOS技術(shù)的使用還支持雷達設(shè)備中數(shù)字功能的高度集成，有助于降低先進雷達系統(tǒng)的成本和尺寸。ADI公司在過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器和超低噪聲數(shù)字PLL時鐘等功能方面的知識產(chǎn)權(quán)有助于提高下一代77 GHz雷達傳感器的運行速度、分辨率和穩(wěn)定性。

先進的半導體技術(shù)、模擬專業(yè)知識和系統(tǒng)軟件能力的結(jié)合將使雷達技術(shù)能夠擴展部署在下一代車輛中的ADAS功能。

審核編輯：郭婷