車載毫米波雷達技術原理

車載毫米波雷達利用天線發射電磁波后，對前方或后方障礙物反射的回波進行不斷檢測，并通過雷達信號處理器進行綜合分析，計算出與前方或后方障礙物的相對速度和距離，并生成警告信息傳遞給汽車控制電路，由汽車控制電路控制汽車變速器和制動器作出應對動作，從而避免發生碰撞。

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毫米波雷達具有探測性能穩定、作用距離較長、環境適用性好等特點。與超聲波雷達相比，毫米波雷達具有體積小、質量輕和空間分辨率高的特點。與紅外、激光、攝像頭等光學傳感器相比，毫米波雷達穿透霧、煙、灰塵的能力強，具有全天候全天時的特點。各類車載傳感器的優缺點如表1所示。

各類車載傳感器優缺點對比

交通運輸部發出關于貫徹落實交通運輸行業標準《營運客車安全技術條件》（JT/T 1094-2016）的通知，對于這個通知，很多整車企業和集成商都以觀望的態度來應對，然而《營運客車安全技術條件》下的技術要求第4.1.5條明確規定：9M以上的營運客車要求加裝車道偏離預警系統（LDWS）以及符合標準的前碰撞預警（FCW）功能，并在第5條標準實施的過渡期要求里明確規定了13個月的過渡期限。而LDWS系統和FCW系統的核心就是防撞雷達，而目前市場上能夠達到防撞性能指標的只有毫米波雷達。

上海渭成智能科技有限公司推出符合汽車控制策略的Wayking毫米波雷達，其中24GHz的毫米波雷達已在植保無人機和工業無人機上廣泛應用，77GHz的毫米波汽車雷達解決方案，基于雷達的ADAS解決方案所需的嵌入式技術，已經在國內多個車廠的客車、牽引車、貨車行裝主流車輛上應用。

目前，毫米波雷達是專用于機動車駕駛輔助系統ADAS（Advanced Driving Assistant System）的微波雷達傳感器，主要用于主動碰撞避免或預碰撞系統（Collision avoidance system或Precrash system）、自動緊急制動系統(AEB)、自適應巡航系統ACC（Adaptivecruise control）、盲點檢測BSD（Blind spot detection）、前防追尾預警（FCW）、車道改變輔助(LCA)/ 偏移報警系統LDWS（ Lanedeparture warning system）、TTC 安全車距預警、后方橫向交通告警(RCTA)，輔助機動車完成障礙物規避功能。

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在新能源汽車的展會上，名不見經傳的上海渭成Wayking總工程師提到毫米波雷達應用廣泛，做為汽車避障雷達使用已經得到市場認可，特別是在國內新能源汽車蓬勃發展之際，做為避障功能使用的毫米波雷達不能停留在“天線”這個層面，應該回歸到探測、感知和規避這一最原始的訴求上來。電動汽車（泛指新能源汽車）開環控制系統的控制單元根據傳感單元測得的信號數據，作為駕駛員選擇控制策略的方案，提示駕駛員采取相應的操控行為。在開環控制單元中受控單元輸出量之間，控制單元不對預期的控制目標與實際輸出的結果之間產生差異進行監督，也不需要將輸出量的執行結果反饋到系統的輸入量端與輸入量進行比較，受控單元輸出量對控制系統的控制作用不產生任何影響。當控制系統受到外部干擾時，被控制的輸出值可能偏離給定值，從而影響系統的控制精度。開環控制系統的抗干擾性差，在應用時有一定的局限性。

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電動汽車驅動系統開環控制

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開環控制系統的精確度取決于各單元控制的精確度，并需要在工作過程設法保持系統的精確度，當控制不受系統外部的擾動或系統內部的參數變化時，在輸入量與輸出量的關系確定時，可以采用開環控制系統，開環控制系統主要應用在：車距控制系統利用車載Wayking毫米波前防撞雷達探測本車與前車的距離，當控制單元判定本車與前車的車距小于安全車距時，立即通過控制聲、光報警向駕駛員發出警告，提醒駕駛員采取減速或改變車道的操作，不發生“追尾”事故。

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因為開環控制是基于“操作指導型”方案進行設計，而閉環控制屬于“直接控制型”控制系統。控制單元可以根據Wayking毫米波前防撞雷達（傳感器）測得多個信號數據反饋到控制系統，作為駕駛員選擇控制策略的參考。

電動汽車驅動系統閉環控制

采用閉環控制策略時，駕駛員通過踩踏加速踏板的行程和強度，將控制指令輸送到電動車輛的執行單元（驅動電機、控制電機等）上，實現電動汽車的啟動、加速、減速和停車等動作。

由于駕駛員作用在加速踏板、制動踏板等的位移量是隨機信號，輸入控制單元后產生控制信號也是隨機性的。同時，受控單元還會受系統外部的干擾而引起系統內部的參數變化。它們通過Wayking汽車前防撞雷達單元反饋到微處理器，用這些輸出量反饋的信息與踏板的輸入量進行比較，并由控制單元CUP運算得出受控單元相應的偏差值，經過放大或變換，向執行單元發生修正后的控制指令，使受控單元消除外部干擾與噪聲的影響，按照高速后的指令（參數）使電動車輛的執行單元（驅動電機、控制電機等）的運行參數（啟動、加速、減速和停車等）動作與控制單元經過調整的輸出參數的給定值逐漸趨向一致。

采用閉環控制系統時，要盡可能避免出現“過調”現象，使得控制系統產生等幅震蕩或變幅震蕩，會對系統的穩定性帶來影響。