關于汽車防撞雷達發展現狀的研究

熊霞麗

黃岡師范學院機電與汽車工程學院 湖北 黃岡 438000

隨著汽車的保有量持續增長，交通事故發生率居高不下。數據表明，汽車防撞雷達可以有效地減少安全事故的發生。國外發達國家對汽車防撞雷達的研究較早，現階段的科學技術屬于領先地位，具有全面性和系統性，相比國外，我國技術發展較為落后，在汽車防撞方面僅僅局限于倒車雷達的生產和研制，前向探測雷達只是在探索研究中，沒有實現產業化。在大環境下，大力發展汽車防撞雷達技術具有深遠的意義，其自身的現實作用和未來的發展前景，都會為社會帶來巨大的經濟效益，推動國家建設發展。

1 汽車防撞雷達的探測方式

現階段，汽車防撞系統的探測方式主要有四種：激光探測、超聲波探測、紅外線探測和毫米波探測。1.激光探測主要利用車體本身的激光雷達對前車的反光鏡發射激光，通過檢測反饋回來的激光的到達時間，經過系統計算，從而判斷出兩車的距離。在汽車上使用較為廣泛的有非成像式激光雷達和成像式激光雷達兩種。2.超聲波探測主要利用超聲波發射器不斷的發射超聲波，遇到目標對象后反射，由接收器受到反射信號并轉為電信號，通過發射波與反射波之間的時間差，得出二者之間的距離，從而達到避免事故的目的。3.紅外線探測主要利用車載儀器發射并且接收目標反射回來的紅外線，根據波長的不同和信號的強弱，結合時間差異，得出與前方物體之間的距離。達到減速距離內，控制器會發出減速或剎車信號，從而避免撞車。4.毫米波探測是利用傳感器通過車載天線發出信號，由天線接收反饋回來的毫米波信號，通過信號處理器分析，得出二者的距離、角度和速度等數據。

通過以上四種探測方式的介紹，了解到不同方式自身的優缺點。結合各方式的優缺點，繪制出如下表格。

應用技術參數指標超聲波紅外線激光毫米波長距離探測能力低一般強強目標檢測能力低低一般強排除虛警能力低低一般強溫度穩定性差一般強強黑暗穿透能力強強強強全天候穿透能力低低低強硬件低成本可能性高一般一般高信號處理低成本可能性高高高高有灰層/煙霧籠罩時傳感器的性能一般差差良好

2 國內外汽車防撞雷達發展現狀

2.1 國外汽車防撞雷達發展現狀

從1960年開始，歐美等發達國家就已經對汽車防撞雷達系統進行探索探究，隨著集成電路的推廣，雷達體積得到有效縮減，為汽車的應用做出保障。在上世紀90年代，美國某公司研究出一款防撞系統并應用到1700輛汽車上進行實驗，實驗結果表明，安裝防撞系統后的汽車事故發生率明顯降低，更加確定了防撞系統的重要性。隨著經濟發展，越來越大的汽車生產廠家開始研究防撞雷達系統，毫米波體制的防撞系統因其自身的優勢被更大汽車制造商看重，所以毫米波汽車防撞雷達產品問世。該技術所需的核心部件主要被意法半導體、恩智浦等極少數國外廠商手中，而且技術和材料渠道對國內進行封鎖。為了適應時代發展，美國谷歌等公司提出無人駕駛理念，并且得到世界廣泛的認同。無人駕駛狀態下，從被動減少交通事故變成主動避免碰撞事故發生的階段，進而強調汽車具備主動安全的能力。毫米波防撞系統是無人駕駛汽車的核心關鍵，但是目前的毫米波雷達的高級駕駛輔助系統技術主要被傳統的車電系統巨頭公司所壟斷。

2.2 國內汽車防撞雷達發展現狀

國內的汽車防撞雷達系統的研究較為落后，初期只有山東大學和南京理工大學等進行部分技術研究，只是基于理論的研究，沒有實際安裝汽車的產品。隨著國內對汽車行業駕駛安全的逐漸重視，越來越多的的企業和國家研究院對防撞系統進行研究開發。在研發前端單片微波集成電路方面，廈門的一家科技公司在汽車主動安全雷達射頻前端集成電路取得重大突破，依靠自身優勢研發出多種完全自主的毫米波集成電路，是國內唯一可以提供解決汽車主動安全雷達射頻前端問題的企業。而77GHz毫米波技術難度較大，目前國內沒有突破性進展。產品開發方面，北京行易道研發出77GHz毫米波雷達系統，成本較低，實際作用距離200m，不受天氣光線影響，有較好的實用性。作為國內軍用雷達技術的核心科學院，上海無線電設備研究所正在研發24G汽車防撞雷達，同年會推出新型產品。

3 對國內汽車防撞雷達未來發展的建議

汽車毫米波防撞系統是新型領域，隨著ADSD系統的廣泛推廣和無人駕駛理念的提出，更加擴大了汽車防撞雷達系統的未來發展前景。目前來看，我國汽車防撞系統相比國外還存在著技術差距。產業研發人員要借鑒國外的先進技術和科學理念，提升自身的技術水平，打好基礎。國內相關研究機構對此要加大研究投入，認真做好科研工作，致力于國家建設發展。同時，汽車行業要重視防撞雷達系統的重要性，在進行整車生產時，將防撞系統規劃到汽車行業發展的戰略中，結合相關的研發機構推動科技研發進程。國家加大重視程度，加大資金投入力度，結合社會資本和產業資本，順應社會發展腳步，早日實現國內汽車防撞雷達系統產業化。

4 結論

為了能研發出可靠性好、應用實際、性能優良的防撞系統，從發射波設計、工作體制選擇和目標檢測算法等方面深入研究。總結國內外科學技術的差距，對國內汽車防撞系統的未來發展趨勢進行分析，表明毫米波防撞雷達是解決交通安全的主要手段，雖然我國現階段的科技水平尚不成熟，相比國外，仍然處于追趕學習階段，但是自身的學習能力較強，研發進展非常迅速。相信在不久的未來，國內研發技術將達到國際領先水平，總體來說，國內對汽車防撞雷達系統的研發對社會經濟發展具有深遠的意義。