【無人駕駛技術入門（七）| 量產必備的毫米波雷達】

單一傳感器有其局限性，比如:

• 激光雷達測量位置更準，但無法測量速度；
• 毫米波雷達測量速度準確，但在位置測量的精度上低于激光雷達。

根據公式：光速 = 波長 * 頻率，頻率更高的毫米波雷達，其波長越短。波長越短，意味著分辨率越高；而分辨率越高，意味著在距離、速度、角度上的測量精度更高。因此79GHz的毫米波雷達必然是未來的發展趨勢。

毫米波雷達相比于激光有更強的穿透性，能夠輕松地穿透保險杠上的塑料，因此常被安裝在汽車的保險杠內。這也是為什么很多具備ACC（自適應巡航）的車上明明有毫米波雷達，卻很難從外觀上發現它們的原因。

應用在自動駕駛領域的毫米波雷達主要有3個頻段，分別是24GHz，77GHz和79GHz。不同頻段的毫米波雷達有著不同的性能和成本。

由于毫米波的測速原理是基于多普勒效應，因此與激光的笛卡爾（XYZ）坐標系不同，毫米波雷達的原始數據是基于距離+角度的極坐標系。當然，兩種坐標系可以根據三角函數相互轉換。

毫米波雷達發射的電磁會穿透自車的前保險杠和目標汽車的后保險杠，但是無法穿透目標汽車底盤的金屬，因此在遇到金屬這類毫米波雷達無法穿透的物體時，電磁波就會返回。

障礙物與自車的徑向相對速度。由于多普勒效應的原理，雷達的測量中只能提供極坐標系下的徑向速度，切向速度的測量置信度很低，因此雷達并不會提供障礙物的切向速度。(徑向速度方向指的是自車毫米波和目標車輛的連線方向吧)

毫米波雷達的數據只能提供距離和角度信息，不能像激光雷達那樣提供高度信息。沒有高度信息的障礙物點會給技術開發帶來很多挑戰。

毫米波看生物體效果很差。 有人提到3D毫米波雷達，那個東西為了保證數據連續得上相控陣，成本直線上漲。

實際開發的過程中，在自動駕駛領域應用毫米波雷達有一下三點挑戰：

• 挑戰1：數據穩定性差
  很明顯…看到這樣（亂且不穩定）的數據，工程師也表示很絕望。數據的不穩定性對后續的軟件算法提出了較高的要求。
• 挑戰2：對金屬敏感
  由于毫米波雷達發出的電磁波對金屬極為敏感，在實際測試過程中會發現近處路面上突然出現的釘子、遠距離外的金屬廣告牌都會被認為是障礙物。一旦車輛高速行駛，被這些突然跳出的障礙物干擾時，會導致剎車不斷，導致汽車的舒適性下降。
• 挑戰3：高度信息缺失
  毫米波雷達的數據只能提供距離和角度信息，不能像激光雷達那樣提供高度信息。沒有高度信息的障礙物點會給技術開發帶來很多挑戰。

問答：

1.請問毫米波雷達不能測高度信息這個我不理解，為什么沒有高度信息呢，是因為點云數量少嗎？

答:大部分毫米波雷達內部的接受信號單元布置類似一條直線，可以將其理解為一線激光雷達。最新發布一些毫米波雷達的是以陣列布置，可以測量高度。

2.汽車也是在運動的，或者說，公路護欄相對汽車參考系也是在運動的。那么，雷達如何區分相對大地參考系靜止的護欄和相對大地參考系運動的其它車輛呢？

答:讀汽車VCU中的車速信息，做前行方向速度分量的差值，比較接近0即認為靜止。

3.昨天專門去測了下delphi的毫米波雷達，為什么行人能夠識別出來啊？沒有拿角反。

答:探測行人不是根據行人身體上的金屬物體來探測的，任何物體對電磁波的反射吸收程度不一樣，雷達根據物體反射波的強度rcs值進行估算，一般行人的rcs值是1，汽車是10，雷達最大的缺陷就在于目標的模式識別，無法判斷反射目標到底是何物，而這方面攝像頭是強項所以目前的自動駕駛都在搞fusion，行人探測這塊，在最終的決策層，一般以攝像頭的數據為準，這也是前段時間uber自動駕駛車撞死行人的原因。

4.毫米波雷達這數據感覺太亂了啊，做后處理的工程師看到要哭的。

答:做個目標跟蹤就可以排除大部分雜點了。之后在跟蹤的數據上做文章。

5.請問大佬，毫米波對靜態物體識別效果是不是特別差啊？

答：誤檢多，滿屏的誤檢。

6.ACC自適應巡航能力如何？

現在很多車都開始普及L2級自動駕駛了，其實就是ACC（帶自動跟車及碰撞避免）+車道保持，但是還是有很多問題：
第一，受天氣影響很大，雨霧天氣很容易誤判，夜晚能不能正常使用都要打問號；
第二，國內很多地方標識標線不清晰，高速上還好點，城市里的標線……

所以這個只是一個輔助功能，還是要小心駕駛才好。

目前廣泛裝備的前視毫米波雷達+攝像頭的解決方案，雷達實際上是不太管固定障礙物的。因為地面附近反射太雜亂，一般都通過多普勒效應濾除了固定物體的反射波之后才進行目標識別。這種方式對移動的車輛測量比較準確，但對于固定物體，主要還是靠攝像機識別的。

需要注意的是，對于多普勒雷達來說，橫穿馬路的物體屬于固定物體……所以目前階段的自適應巡航，雖然車子可以在車道內自己開，但是還是要求駕駛員時刻關注行駛狀態的，理論上只是腳輕松了一點。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【自动驾驶】毫米波雷达相关知识专题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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