适用于高级驾驶辅助系统的雷达和功能安全技术

在不久的将来，汽车雷达系统会越来越普及，它们提供很多舒适安全的应用。短距离雷达范围从几厘米到30米，可用于盲点探测、倒车辅助或车位测量，以引导汽车自助泊车。长距离雷达可达到250米，用于启动自适应巡航控制，使汽车与前车速度保持一致。此外，它还可以启动更多重要的功能，如碰撞告警、紧急制动，甚至撞击预警侦测系统等，这些可能触发安全带张力计或其它主动或被动安全功能。显而易见，凭借后面这些功能，电子控制系统需要达到最高的功能安全等级，因为此系统无需驾驶员干预，最终都会转向或制动汽车。

这种雷达技术的发展创新不断应用在移动工控机、起重机、工厂安全设备等其他应用中，而这一应用领域都需要严密地安全保护。耦合雷达与机器视觉也可以创建一个强大的组合，这两种技术相辅相成，可创建更准确和更可靠的系统。当机器视觉被遮挡时，雷达可在雨水、雾气和污垢环境下运行。此外，雷达还可以进一步延伸其探测距离以及探测到非直接视线中的事件。一个结合了机器视觉与雷达及一些智能传感器融合算法的系统，可以充分利用这两种传感技术带来的好处。

图1： 汽车雷达应用

77 GHz雷达技术

在碰撞告警系统中，77 GHz发射器发出的信号将被车身前方的物体反射，然后由分布在车身各处的多个接收器捕获。该发射器发出频率调制的连续波信号，即在一个固定时段中，频率随着典型的三角波信号而上下变化。由于无线电波是以恒定的光速进行传播的，因此测量发射波和接收波之间的频率差异(即随时间而变化的频率斜率)就可以计算出传播距离。速度测量采用多普勒效应，即所观察到的反射信号频率与发出的频率不同。

雷达系统并不是新亮点。而新亮点是汽车制造商想在最近几年内将这个系统内置在中型汽车中，因此该系统必须是低成本、高质量的。这意味着从昂贵的专业雷达系统向标准汽车设备类型的一个很大转变。面临的挑战是降低成本的同时，实际提高产品质量及减少每百万件的瑕疵部件。这种转变如“质量与成本营销价值图”所示。

图2：营销价值图

这个营销价值图显示了从高成本、良好质量系统向中低成本、更高质量系统的转变。为了实现这一目标，我们必须应对很多挑战。