车载角雷达发展已有数十年的历史，近年来芯片，天线，算法的发展又为角雷达的革新持续注入不竭动力，下一代角雷达可能的样态是什么，这是每个身处行业浪潮的雷达人应该思考的问题，问题的答案必定不唯一，我们也希望看到多样化的产品及技术形态，创造更多的可能性。大陆集团(ContinentalAG)作为全球车载雷达的领头羊和先行者，他对雷达的思考和理解具有参考价值，大陆雷达负责人NorbertHammerschmidt先生曾在Springer的ATZElectronWorldw发文，以ARS600作为例子，介绍了大陆下一代角雷达的形态，结合NorbertHammerschmidt先生所述，再加上我的一些理解成文分享给大家。
具体聊下一代角雷达之前，我来做些铺垫，简单聊聊大陆雷达产品布局。大陆雷达基本有两个系列，分别是中远距雷达ARS系列以及短距雷达SRR系列，ARS是AdvancedRadarSystem的缩写，代表性产品比如中距雷达(MRR)ARS410，目前在AudiQ3，TeslaModel3等车型配置，长距雷达(LRR)ARS408,408是大陆在商业上最成功的高性能雷达传感器之一(我个人主观认为408在技术上也登峰造极)，其于2016年量产，因出色的性能广泛应用于车载，交通，航运等领域，也是目前使用最广泛的对标雷达之一，看到408卖这么好，大陆也一直在挤海绵，一方面在408的基础上，迭代软件算法版本，最新的版本是ARS40821SC3，主要是加入识别行人的微多普勒算法，这点我也在(4D雷达之微多普勒与分类)提过；另一方面，基于408的祖传模具不动，硬件也基本不动，依靠软件算法创新，推出高性能4D点云雷达ARS430，430后来也升级了，也就是目前4代目最强ARS441。大陆后来也觉得海绵没得挤了，加上自动驾驶(HAD)对高性能成像雷达的需求，大陆将雷达产品及技术路线整体迁入5代目，441的衣钵也由更为迷人的ARS540继承，当然这是后话了，以后还会详聊。
相对于ARS系列，短距雷达SRR(ShortRangeRadar)系列就稍显逊色了，之前大陆SRR的2代目，3代目都是24G的，性能参数Spec并不出众，大陆直接跳过4代目，直奔5代目，全系标配77G，也就是目前已全面量产的SRR510以及SRR520，5代应该采用了RF-CMOS芯片，产品体积更小，性能更强。但是，大陆在卖着雷达数钱的同时，也提前数年想着，实践着下一代雷达的种种可能性，也就是传说中的6代目，分别是ARS600系列以及SRR600系列，而这一次咱们聊聊SRR。ARS600过于传说，就让她保持神秘吧。
事实上SRR600系列也很神秘，大陆也只是在continental-automotive官网轻描淡写得给了个SRR600介绍页面(如图1)，后来NorbertHammerschmidt先生在Springer发文进一步分享了SRR600系列进展，600的面纱稍许明朗。
过去我们把角雷达等价于近程雷达，或者说短距雷达，也就是SRR(ShortRangeRadar)，通常角雷达的测距范围也就是八，九十米，但Conti下一代角雷达在测距上将超过100m，LCA将超过160m，这样的测距水平已然接近MRR水平，确实已经无法再归到短距雷达一类了。加上新一代角雷达较大的方位角(>150°)，能够形成车身环绕覆盖(Surroundcoverage)，如图2所示，所以大陆将下一代角雷达称之为SurRoundRadar,SRR。也叫SRR，但含义已经截然不同了。
这里需要额外指出，关于短距，中距，长距的界定并没有，或者说我没找到严格界定标准，Daimler在文献[2]指出将探测范围40m以内的雷达定位为短距雷达，如图3，不过这也只是论文参考，而不是标准；另外Bosch在论文文献[3]也给出了30m左右的雷达为短距雷达，如图4。不过本文还是以100m以内FoV小于150°的角雷达为短距雷达为准，超过这一标准的角雷达为SurroundRadar。
此外，ARS600将具备更高的更高的灵敏度(Sensitivity)，带来更高的动态范围，关于高动态范围的重要性我已经在(4D雷达之信号处理框架)中提过，不再赘述，大陆在灵敏度方面可谓下了血本，从壳体，RF，波形调制再到算法，形成了诸多改善提高灵敏度的专利技术。如在RF以及信号分析层面部署多项专利技术，提高灵敏度以降低保险杠对波形质量降低带来的不利影响，提高检测可靠性。
ARS600将具有更高的分辨率(resolution)及精度(Accuracy),尤其是角度精度。高角度精度将在低速域环境感知中带来更好的功能表现。
同时ARS600将对近距离目标检测做全面优化，以适应APS(AutomatedParkingSystem)以及DUS(DrivinginUrbanScenarios)。着重满足近距离对道路弱势群体(VRU)感知的需求,进而可以满足E-NCAP5星评级要求。
另外还有一些值得一提，比如ARS600将保持5代的软硬件模块设计原则，适合新一代车辆E/E架构。当然也标配自校准，包括水平及俯仰校准。
支持FOTA，远程升级，支持卫星模式，所谓卫星模式，可以将雷达视为前端，原始数据统一传至域控制器处理，实现多传感器在原始数据，Object，功能多层面数据融合，这些是为HAD考虑的。
形成以上功能性能Spec的同时保持小体积尺寸(60*50*15)，非常小了。
ARS600还是会以entry,standard,premium三款来满足不同的使用需求，entry代表入门版，一般不带俯仰，去掉了一些高级功能。standard代表的是基本款，premium代表至尊豪华版，也代表着大陆量产角雷达的最高水平。
我们做个小结，如图6。
最后再补充一些，
毫米波雷达之后的发展趋势，在功能层面，我始终认为角雷达前向雷达化，前向雷达角雷达化。意思是说，前向雷达的诸多技术特点，包括远距探测，远近扫将下移角雷达，同时ACC，AEB等功能也将迁移至角雷达，比如更好适应十字路口VRU检测，如图7所示。以及实现后向AEB。同时呢，前向雷达也将引进角雷达的大开角特点，同时进一步提升感知距离，形成全方位的前向感知等等。虽然我们还是会以SRR,MRR，LRR来区分不同的毫米波雷达，但是未来彼此的界限会显得比较模糊。
我也认为，科技的发展自始自终应将有用的技术以合理的方式导入至人们的生活，以提升效率，安全等。<有用的技术>，这几个字虽不痛不痒，但其实内涵极其深刻，它绝不只是冰冷的技术参数表上领先的技术参数。
它关乎人。
角雷达的发展将进一步扩展其应用场景，从原先的高速ADAS，到现在的城市复杂路况，道路弱势群体的数量，种类也将陡增。有用的雷达技术将以感知保护VRU为核心契合点，是想如果雷达技术能够保护一个闯入雷达视野捡丢失皮球的小朋友的时候，我觉得这是我们雷达人最引以为傲的时刻，这时技术变得无比有用，是直透人心温暖无比的时刻，但同时，也将极大提升我们做产品的责任与使命感，用心打磨每一个细节，考虑每一个可能的缺陷点，让每一个雷达成为你责任，使命，人文情怀的延续。
我们做技术，产品应当从人的角度出发吧，让技术变得有用。
下期见~
[参考文献]
[1]Hammerschmidt,N.NextRadarGenerationSetsNewTechnicalStandards.ATZElectronWorldw15,44–47(2020).https://doi.org/10.1007/s38314-020-0260-9.
[2]GowduSJ,AsgharME,NagelJ,etal.Comparisonofrealandsimulatedautomotiveradartargetsmeasuredwithareferenceradar[C]//2018:468-471.
[3]HaschJ,TopakE,SchnabelR,etal.Millimeter-WaveTechnologyforAutomotiveRadarSensorsinthe77GHzFrequencyBand[J].IEEETransactionsonMicrowaveTheory&Techniques,2012,60(3):845-860.
全部评论 （0）