毫米波雷达,是自动驾驶车辆的"千里眼",最近的一次更新让它在感知方面更上一层楼。上一次我们谈了超声波雷达,它就像是一个"近卫军",只能在离车不到30厘米的地方工作。但是,当车辆驶入高速路或者城市的时候,超过30米的距离就只有空气了。所以工程师们把视线转移到了毫米波雷达上,把它的"视力"从厘米级提高到了米级,让车辆在看远处的物体上迈出了一大步。 毫米波雷达工作在1到10毫米的波段,它的波长比手机Wi-Fi还要短一个数量级。它首先发送电磁脉冲,然后静静地倾听回声。回声与发送信号之间的时间差被转换为距离,多普勒效应帮助它计算速度,天线阵列则给出方位角。简单来说就是同时获得距离、速度和角度信息,其他传感器再根据这些信息分工合作。 目前商用的车载毫米波雷达主要有三个家族:24 GHz、60 GHz和77 GHz。其中最常用的是24 GHz(MRR),它适合短中距离探测和自适应巡航补盲。77 GHz(LRR)则提供了更远距离和高分辨率的探测能力,在300米外仍然清晰可见。77 GHz雷达还具有体积小、功耗低和带宽高的优点。 毫米波雷达通常安装在前保险杠上,它像“根据地”一样给车辆提供安全保障。每次扫过的画面都在帮助车辆进行三件事:识别前方车辆、行人和两轮车并判断是否有碰撞风险;实时计算相对速度让自适应巡航更稳定;给出方位角配合摄像头实现车道保持和变道辅助。 虽然毫米波雷达在恶劣天气中表现出色,但是它也有一些不足之处。比如它无法测量物体高度,这可能导致误判。此外,毫米波雷达的成本仍然比超声波高得多。虽然单个成本已经从几千元降到了几百元,但是价格仍然比超声波贵3到5倍。不过随着技术的发展和大规模量产,这个问题有望得到解决。 未来的毫米波雷达将朝着更便宜、更聪明和更融合的方向发展。砷化镓芯片、相控阵天线和数字波束赋形技术将帮助下一代毫米波雷达实现高性能、小体积、低功耗、低价格和低误报率。当每辆车都标配3到5颗毫米波雷达时,它们与激光雷达、摄像头和高精度地图结合在一起形成一个强大的感知网络,从而让自动驾驶真正脱离单一传感器幻觉。 下一篇我们将探讨激光雷达如何与毫米波雷达和超声波相互配合,并且如何在恶劣天气条件下继续提供清晰的视觉感知能力。