От обнаружения на частотах 77–79 ГГц до резервирования восприятия на системном уровне
По мере развития систем ADAS и автоматизированного вождения в крупномасштабном производстве, проектирование систем восприятия претерпевает изменения. В настоящее время отрасль больше озабочена общей стабильностью, предсказуемостью и соответствием требованиям в сложных сценариях, чем максимальной производительностью датчиков. Высокоразрешающий 4D-радар миллиметрового диапазона 77-79 ГГц переходит от вспомогательного датчика к ключевому уровню резервирования системы восприятия.
По сравнению с традиционным 3D-радиолокатором миллиметрового диапазона, 4D-радиолокатор добавляет измерение высоты и значительно улучшает угловое разрешение и плотность облака точек. Выходные данные радара теперь предоставляют более подробную информацию о пространственной структуре и движении. Эта возможность не предназначена для замены камер или лидара, а скорее для обеспечения непрерывности восприятия в условиях низкой визуальной достоверности.
Надежность восприятия в условиях низкой скорости движения в городских условиях.
Низкие скорости и городская среда создают наиболее сложные условия эксплуатации для систем ADAS и автоматизированного вождения. Плотное скопление пешеходов и велосипедистов, частое перекрытие движения, сложная дорожная структура, а также ночное время, контровой свет и неблагоприятные погодные условия приводят к нестабильности визуальной работы, а устойчивость системы к пропущенным обнаружениям или ложным срабатываниям ограничена.
Традиционный 3D-радар работает в любых погодных условиях, но имеет ограниченное разрешение по высоте, что затрудняет выделение целей в густонаселенных городских районах. Высокоразрешающий 4D-радар миллиметрового диапазона добавляет измерение высоты и непрерывно выдает стабильную трехмерную пространственную информацию и информацию о скорости на частоте 77-79 ГГц, что позволяет системе поддерживать базовое понимание окружающей среды даже при низкой производительности камер.
С системной точки зрения, основная ценность 4D-радара заключается в том, что он снижает влияние отказов отдельных датчиков и позволяет сместить архитектуру восприятия от «наслаивания датчиков» к проектированию, ориентированному на избыточность.
Влияние качества облака точек на защиту AEB, AVP и VRU.
Для обеспечения работы функций защиты AEB, AVP и VRU требуются высококачественные данные радиолокационного обнаружения, соответствующие растущим требованиям безопасности и нормативным требованиям. Плотность облака радиолокационных точек и угловое разрешение теперь оказывают прямое влияние на принятие решений в дальнейшем.
AEB: Повышенное угловое разрешение улучшает разделение целей и непрерывность траектории, уменьшая количество ложных срабатываний из-за нечеткого совмещения целей.
AVP: Высокоплотные облака точек радара точно описывают низкие препятствия, вертикальные границы и узкие пространства, повышая управляемость при автоматической парковке.
Защита уязвимых участников дорожного движения: радар высокого разрешения точно определяет пространственное положение и движение уязвимых участников дорожного движения, даже при отказе визуальных датчиков.
Эти улучшения обусловлены не только увеличением полосы пропускания, но и взаимодействием конструкции антенной решетки, стратегии формирования сигналов и алгоритмов обработки сигналов.
Компромиссы на системном уровне: интеграция, вычисления и спецификация компонентов.
Преимущества высокоразрешающего 4D-радара реализуются в серийных автомобилях за счет проектирования на системном уровне. Производители оригинального оборудования и поставщики первого уровня часто используют высокоинтегрированные радарные SoC для управления энергопотреблением, размерами и стоимостью комплектующих, одновременно упрощая интеграцию на этапе проектирования.
С точки зрения вычислительной архитектуры, радар обычно выполняет локальную предварительную обработку для генерации структурированных целей или объектов, которые затем объединяются с данными камеры на контроллере домена или центральной вычислительной платформе. Такой многоуровневый подход к обработке гарантирует, что более высокое разрешение не приведет к линейному увеличению вычислительных требований.
Выбор между радаром на частоте 77 ГГц и 79 ГГц обычно основывается не на простом преимуществе в частоте, а на целевых показателях производительности, нормативных требованиях и позиционировании транспортного средства. Модульные и масштабируемые радарные платформы позволяют поставщикам первого уровня снизить сложность системы, обеспечивая при этом дифференцированные конфигурации для разных моделей.
Долгосрочные преимущества соблюдения нормативных требований
Новые правила AEB и VRU уделяют больше внимания надежному обнаружению в условиях низкой освещенности и плохой видимости, повышая роль радара в системе обнаружения. Радар может обнаруживать микро-движения в приложениях CPD (обнаружение присутствия ребенка), предоставляя решение, обеспечивающее конфиденциальность в отсутствие визуальных датчиков.
Радары высокого разрешения также способствуют развитию программного обеспечения и алгоритмов, позволяя производителям оборудования поддерживать стабильность платформы по мере изменения нормативных требований, снижая долгосрочные системные риски.
Подведение итогов
Высокоразрешающий 4D-радар миллиметрового диапазона продвигает системы ADAS и автоматизированного вождения от «функциональной реализации» к «проектированию надежности системы». Радар становится основополагающим элементом, обеспечивающим резервирование восприятия на системном уровне, соответствие нормативным требованиям и долгосрочное развитие платформы, с возможностями обнаружения на частотах 77-79 ГГц.
Часто задаваемые вопросы | FAQ
Почему высокоразрешающий радар по-прежнему необходим в системах ADAS?
Поскольку системам требуется стабильное пространственное и двигательное восприятие по мере износа визуальных датчиков.
В чём основное различие между 4D и 3D радаром?
4D-радар добавляет измерение по высоте и улучшает угловое разрешение, что приводит к значительному улучшению разделения целей.
Полезен ли 4D-радар только в системах автоматического вождения?
Нет, это не так. Кроме того, улучшается система предотвращения столкновений на низких скоростях, система автоматического экстренного торможения (AVP), система автоматического экстренного торможения (AEB) и другие функции ADAS.
Заметно ли возрастает потребность в вычислениях с повышением разрешения?
Локальная предварительная обработка и послойная обработка позволяют создавать инженерные решения с высоким разрешением без чрезмерных вычислительных затрат.
Требуются ли в соответствии с правилами обязательное наличие 4D-радара?
В нормативных документах не указываются конкретные типы датчиков, а определяются их рабочие характеристики. Соответствие требованиям видимости в условиях плохой видимости и в ночное время упрощается благодаря радарам высокого разрешения.
Как радар улучшает слияние данных с нескольких датчиков?
Это повышает избыточность восприятия на системном уровне, предлагая отдельный, надежный способ передачи информации.
Какая частота лучше: 79 ГГц или 77 ГГц?
Частота 79 ГГц обеспечивает лучшее разрешение, в то время как для 77 ГГц существует более развитая экосистема. Сегмент транспортных средств, нормативные требования и производительность — все это играет роль при выборе.
Есть ли долгосрочная окупаемость инвестиций в 4D-радар?
Действительно. Радары высокого разрешения с программными обновлениями позволяют производителям оборудования адаптироваться к новым нормам и сценариям без ущерба для стабильности системы.