川速微波成立于2006年,技術(shù)班底源自于中科院電子所,公司發(fā)展已有十多年的歷史,微波雷達技術(shù)積累深厚、研發(fā)人員系列完備、微波測試儀器設(shè)施齊全,產(chǎn)品化經(jīng)驗豐富,并具有科學(xué)規(guī)范的微波雷達大規(guī)模生產(chǎn)體系。
公司的核心技術(shù)源自于中國科學(xué)院、中國電子科技集團、中國航天科技集團的頂級科學(xué)研究院所,核心人才來自于中科院、北京大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、成都電子科技大學(xué)等技術(shù)院所和高校,碩士以上占比80%。
目前公司在北京科技開發(fā)區(qū)建有生產(chǎn)基地,占地規(guī)模近2000平米,配有完善的加工、測試、調(diào)試場所和環(huán)境試驗場所,對用料采購、生產(chǎn)、檢驗、質(zhì)量和售后等多方面都有強化的資源配置和規(guī)范化管理。
公司在交通雷達領(lǐng)域、安防領(lǐng)域,積累了大量雷達測試經(jīng)驗和數(shù)據(jù),包括各種應(yīng)用環(huán)境、各種車輛、各種天氣狀況,為車用雷達對各種復(fù)雜路況、各種車型探測、各種天氣狀況的適應(yīng)性,都提供了豐富的數(shù)據(jù)支撐。公司主要的產(chǎn)品有測速雷達、流量檢測雷達、安防雷達,在業(yè)內(nèi)有廣泛的應(yīng)用。
跨入汽車領(lǐng)域
在微波雷達技術(shù)上,川速微波通過多年的探索積累,擁有雷達系統(tǒng)總體設(shè)計技術(shù)、射頻與微波天線技術(shù)、雷達信號處理技術(shù)等三大核心技術(shù),能夠獨立自主、科學(xué)規(guī)范地完成復(fù)雜體制的雷達系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)。
公司在各類雷達產(chǎn)品的研發(fā)中,掌握并應(yīng)用了多普勒體制、線性調(diào)頻連續(xù)波體制、跳頻體制、脈沖壓縮體制、相控陣雷達體制、MIMO等多種雷達系統(tǒng)設(shè)計。
川速微波掌握多種形式大規(guī)模微帶陣列天線設(shè)計技術(shù),能夠靈活選擇適用于車用雷達布局的陣列天線,增加天線帶寬、增加加工容差、設(shè)計容差。在各種雷達信號處理流程和算法上,形成了清晰地模塊化信號處理流程,生成了一系列成熟可靠的算法模塊,方便快速移植和算法升級。
同時,十多年來積累的系統(tǒng)化工程問題的解決方法,給雷達從樣機到產(chǎn)品轉(zhuǎn)化過程提供了可靠有力的保證。
觀察到汽車雷達市場的崛起,公司于2012年正式立項研發(fā)24GHz頻段汽車雷達產(chǎn)品,包括24GHz前向汽車雷達、24GHz環(huán)境感知雷達產(chǎn)品,目前相關(guān)產(chǎn)品都已實現(xiàn)批量生產(chǎn)和供貨。
圖: 24GHz汽車雷達系列產(chǎn)品
2014年初公司開始研發(fā)77GHz頻段毫米波汽車雷達產(chǎn)品,并成為首批獲得飛思卡爾(現(xiàn)被恩智普收購)77G毫米波汽車雷達芯片樣品和技術(shù)支持的公司之一。
基于飛思卡爾MR2001系列微波芯片套片,開發(fā)了初始版本的毫米波汽車雷達原理樣機,并在此基礎(chǔ)上進行原始數(shù)據(jù)采集和算法開發(fā)。后推出第一代中遠程毫米波汽車雷達產(chǎn)品,已給到部分OEM廠商試用,如南京金龍客車、長江汽車、云樂汽車。
圖:公司的第一代單芯片毫米波汽車雷達
跨界需要哪些能力?
川速微波是一家在毫米波雷達領(lǐng)域積累十多年經(jīng)驗的公司,但在汽車領(lǐng)域,還是一個“新人”。
以往的經(jīng)驗雖然在技術(shù)實現(xiàn)上能有所幫助,但汽車行業(yè)有其特殊的屬性,為了適應(yīng)新領(lǐng)域,公司也針對性的進行了一些調(diào)整。在汽車雷達市場,公司針對不同的功能需求和市場需求,開發(fā)了系列汽車雷達產(chǎn)品。
圖:川速微波汽車雷達系列產(chǎn)品全覽
公司研發(fā)的24GHz單目標(biāo)盲點監(jiān)測雷達是一款中端盲點監(jiān)測雷達,是單發(fā)單收的結(jié)構(gòu),在0.3m-15m的測量距離內(nèi),精度可達0.3m。
安裝于車輛左右尾燈附近,用于短距離范圍內(nèi)監(jiān)測本車后視鏡區(qū)域盲點;當(dāng)監(jiān)測到側(cè)后方盲區(qū)有靠近本車的移動物體時,可進行實時報警,以提醒駕駛員謹慎處置,避免發(fā)生側(cè)撞事故。
該雷達傳感器可用于車輛后方、前方、側(cè)方小區(qū)域范圍的 BSD 功能,以及LCA、后向穿越車輛報警、開門輔助、后方碰撞預(yù)警、前向車輛報警等 。
圖: 24G多目標(biāo)盲點監(jiān)測雷達
24GHz 多目標(biāo)盲點監(jiān)測雷達,采用2發(fā)3收的結(jié)構(gòu),適用范圍為0.5m ~ 50m,精度為0.3m。適用于中短距離區(qū)域、寬方位角度范圍探測,以及多目標(biāo)識別與跟蹤,獲取目標(biāo)速度和距離、角度信息??蓪崿F(xiàn)BSD、LCA、RCTA、(EAF) 。
77GHz 毫米波頻段的雷達產(chǎn)品,采用 3 發(fā) 4 收架構(gòu), 3 個發(fā)射天線具有不同的波束角寬度,可同時實現(xiàn)遠、中、近三種探測模式。
最遠的探測距離 200 米,距離分辨率遠程可達1.6米,中程(1-100m)可達0.8米,近程(0.5-50m)可達0.4米。中距模式下,能夠?qū)崿F(xiàn)大多數(shù)道路環(huán)境下的 ACC、 AEB 功能。
圖: 77GHz毫米波雷達
雷達的單/多目識別
汽車毫米波雷達傳統(tǒng)的功能是測障礙物距離,能夠適應(yīng)多種惡劣的環(huán)境。但隨著自動駕駛的發(fā)展,車身傳感器的豐富,毫米波雷達也受到了來自于視覺、激光等傳感器的挑戰(zhàn)。
為此,毫米波雷達也在拓展著新的可能,比如識別更多的障礙物,識別更遠的距離。
目前毫米波汽車雷達有單目標(biāo)與多目標(biāo)識別的功能,他們往往是根據(jù)雷達系統(tǒng)只輸出一個目標(biāo)的信息,還是輸出多個目標(biāo)的信息進行區(qū)分。
雷達系統(tǒng)本身可以從距離維、速度維、角度維進行目標(biāo)的區(qū)分。雷達其實都有一定程度的多目標(biāo)識別能力,只要被檢測的兩個目標(biāo)在雷達距離分辨率、速度分辨率、角度分辨率之上即可。
在通常的定義當(dāng)中,多目標(biāo)更多的是指是否有探測目標(biāo)方位角的功能。沒有測角功能,同距、同速的目標(biāo)會被雷達判定為一個目標(biāo);有測角功能,當(dāng)目標(biāo)處在同距、同速上也是可以被一定程度的區(qū)分開來。
藉此,具體到雷達系統(tǒng)設(shè)計上,就主要在于雷達是否有多個接收天線或多個發(fā)射天線,通過天線的排布設(shè)計,發(fā)射波形設(shè)計和信號處理可以實現(xiàn)符合不同應(yīng)用需求的測角的功能。
除了功能實現(xiàn),在算法實現(xiàn)上多目標(biāo)的識別在跟蹤技術(shù)上會進行X-Y方向的二維目標(biāo)跟蹤濾波,相對于單目標(biāo)基于直線運動模型的一維目標(biāo)跟蹤濾波,多目具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。
公司的24GHz毫米波雷達分單目標(biāo)環(huán)境感知和多目標(biāo)環(huán)境感知,其中多目雷達能探測多個目標(biāo),對多個車輛目標(biāo)進行識別和跟蹤,目前已經(jīng)處在量產(chǎn)階段。而77GHz毫米波雷達在近距模式下,也能夠?qū)崿F(xiàn)非機動車、行人等目標(biāo)的檢測與識別。
更進一步的融合
毫米波雷達本身功能雖然在不斷的演進升級,但在既有的技術(shù)條件下,同其他傳感器融合,實現(xiàn)部分智能駕駛功能的情況還不會改變。
部分先行落地的ADAS功能,基于可靠性的考慮,大多會使用雷達+視覺融合的方式。尚處早期的國產(chǎn)供應(yīng)商,很難有具備融合原生方案的能力,川速微波也在積累著經(jīng)驗。
在目前的自動駕駛傳感器配置中,視覺有很高橫向、縱向角度分辨,可區(qū)分顏色,無測速功能,受光線、雨雪天氣影響;激光雷達有很高橫向角度分辨率,較高縱向角度分辨率,有測距功能,無測速功能,受雨雪天氣影響;毫米波雷達有測距、測速功能,擁有全天候工作能力,但角度分辨率比較低;超速波雷達工作距離短,易受干擾。
各種傳感器功能特點不一樣,有優(yōu)點也有缺點,可以通過信息融合實現(xiàn)功能互補,也可以通過信息融合實現(xiàn)安全冗余探測。
目前融合多見于視覺與毫米波雷達的融合,常見的都是在傳感器目標(biāo)輸出層級的融合,未來會趨向于在更底層的數(shù)據(jù)層級上做融合,需要面對處理能力、數(shù)據(jù)帶寬等方面的巨大挑戰(zhàn)。
融合過程中要解決諸多核心問題,如多傳感器融合的系統(tǒng)架構(gòu)、傳感器配置與布局;具體到各個傳感器,基于機器學(xué)習(xí)智能信號處理方法、數(shù)據(jù)信息深度挖掘;基于目標(biāo)屬性的空間域傳感器數(shù)據(jù)匹配方法;同維度、跨精度多傳感器數(shù)據(jù)融合方法;不同天氣狀況、不同應(yīng)用場景下各傳感器數(shù)據(jù)置信度動態(tài)分配模型;不同維度數(shù)據(jù)的綜合目標(biāo)識別模型、決策模型。
對于一家毫米波雷達出身的企業(yè)而言,要解決的問題還有很多,而在汽車零配件國產(chǎn)化的過程中,這樣的坎兒也是必須要邁過的。
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原文標(biāo)題:微波雷達老字號深耕十?dāng)?shù)載,今朝攜NXP殺回汽車領(lǐng)域 | GGAI首發(fā)
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