隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)加速向高級別自動駕駛階段轉(zhuǎn)型升級,深度整合多模態(tài)傳感器融合技術(shù)已成為保障高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)及自動駕駛系統(tǒng)功能安全性、可靠性和提升社會公眾接受度的關(guān)鍵性技術(shù)支撐。

高速公路的感知挑戰(zhàn)

高速公路為ADAS及自動駕駛車輛帶來諸多獨特挑戰(zhàn)。高速行駛特性要求車輛兼具更遠探測距離與瞬時高置信度決策能力,需在200米外精準(zhǔn)識別快速變化的場景并即時作出反應(yīng),同時兼顧安全性、舒適性與系統(tǒng)可擴展性。

現(xiàn)實路況的不可預(yù)測性進一步加劇了挑戰(zhàn):雨雪霧等惡劣天氣導(dǎo)致能見度驟降;被遮擋的靜止車輛、路面雜物等復(fù)雜邊緣場景頻現(xiàn);攝像頭、激光雷達等傳感器在隧道等特殊區(qū)域性能受限。因此,自動駕駛系統(tǒng)若想在高速公路安全可靠運行,必須依賴兼具遠距離探測與高分辨率的全天候感知技術(shù)。

雷達革命:4D成像雷達崛起

傳統(tǒng)雷達憑借在惡劣天氣與弱光環(huán)境下的穩(wěn)定性,一直占據(jù)一定的市場地位。然而,在復(fù)雜高速公路場景中,尤其是遠距離高分辨率探測這一核心環(huán)節(jié),傳統(tǒng)雷達的分辨率與精度表現(xiàn)欠佳,難以達到要求。在此背景下,4D成像雷達橫空出世,帶來了一場具有里程碑意義的變革。它大幅提升了分辨率與目標(biāo)分離能力,實現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的跨越。

Arbe研發(fā)的超高分辨率4D成像雷達系統(tǒng),正是為突破傳統(tǒng)雷達的固有局限、彌補光學(xué)傳感器的不足而打造。該雷達系統(tǒng)具備卓越性能,能夠在300米距離內(nèi)精準(zhǔn)探測并清晰區(qū)分被部分遮擋的小型物體。即便在惡劣天氣肆虐,或是處于隧道等強反射干擾的復(fù)雜環(huán)境中,它依然能保持穩(wěn)定、可靠的工作狀態(tài)。

分辨率與探測距離為何不可妥協(xié)?

在高速公路場景下,車輛探測距離的要求極為嚴(yán)格:當(dāng)車速達到120-130公里/小時,每秒行駛距離超過30米。即便在理想條件下,緊急制動也需要近100米的制動距離。而急剎車不僅存在較高風(fēng)險,若未能提前預(yù)判路況,更容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

可靠的遠距離感知能力可為自動駕駛系統(tǒng)提供更多響應(yīng)選擇:

采用漸進制動而非緊急剎車

提前完成變道規(guī)避潛在風(fēng)險

及時發(fā)出警示信號并減速,為后方車輛預(yù)留反應(yīng)時間

為確保這些安全功能的實現(xiàn),系統(tǒng)需具備明確的感知能力:

散落物檢測:有效檢測距離至少150米,理想情況下200米以上

行人識別:有效識別距離200米,最佳性能接近300米

擁堵識別:有效探測范圍300米

激光雷達和攝像頭傳感器雖然各有優(yōu)勢,但在探測距離上存在明顯局限;傳統(tǒng)毫米波雷達雖然探測距離較遠,卻受制于分辨率和動態(tài)感知能力,難以準(zhǔn)確區(qū)分輪胎與行人、護欄與車輛等關(guān)鍵目標(biāo)。現(xiàn)有系統(tǒng)往往只能在危險迫在眉睫時——甚至已經(jīng)來不及反應(yīng)時——才能識別到威脅。

4D成像雷達憑借其遠距離探測能力與高分辨率環(huán)境建模特性,恰好彌補了這一關(guān)鍵技術(shù)缺口,同時具備全天候工作的優(yōu)勢。

高速公路核心應(yīng)用案例

高分辨率4D成像雷達賦能的多項ADAS/AV功能,對高速公路駕駛尤為關(guān)鍵:

1.自由空間檢測與路徑規(guī)劃:準(zhǔn)確識別可行駛區(qū)域是規(guī)劃安全路徑的關(guān)鍵。雷達憑借其在霧天、雨天及低能見度條件下的穩(wěn)定探測能力,可確保車輛持續(xù)感知周邊環(huán)境并規(guī)劃安全行駛軌跡。

2.精準(zhǔn)變道控制:高速公路上的車道變換需要精確的車輛方位數(shù)據(jù)和實時鄰車追蹤。Arbe雷達即使在匯流或超車過程中遇到部分遮擋的車輛,仍能提供包括轉(zhuǎn)向率在內(nèi)的精準(zhǔn)目標(biāo)數(shù)據(jù)。

3.前瞻性智能決策系統(tǒng):平穩(wěn)安全的駕駛體驗依賴于及時準(zhǔn)確的預(yù)判決策。高分辨率雷達使自動駕駛車輛能夠提前預(yù)判風(fēng)險與機遇,避免急剎急轉(zhuǎn)等操作,從而實現(xiàn)更舒適、更接近人類駕駛的行駛表現(xiàn)。

4.隧道工況下的可靠運行:即使在照明條件復(fù)雜、信號反射嚴(yán)重的隧道環(huán)境中,自動緊急制動(AEB)和自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)也必須保持正常工作。傳統(tǒng)光學(xué)傳感器常因光線不均和探測距離受限而失效,普通雷達系統(tǒng)也因多重反射干擾導(dǎo)致誤報頻發(fā)、性能下降。Arbe雷達憑借先進的信號處理技術(shù),可有效過濾誤報信號,在隧道中持續(xù)穩(wěn)定地支持路徑規(guī)劃和變道等核心功能。

全天氣全場景競爭力

在重慶市,全年降雨日數(shù)超過170天,且常年多霧、能見度低,僅依靠光學(xué)傳感器顯然不足。4D成像雷達憑借其出色的環(huán)境適應(yīng)性,可確保感知系統(tǒng)在任何天氣和光照條件下都能穩(wěn)定運行、精準(zhǔn)感知。

這種不受環(huán)境變化影響的特性,使其不僅是一個備用傳感器,更是實現(xiàn)高速公路級可靠感知的核心器件。基于此,高速公路自動駕駛、車道保持和緊急響應(yīng)等關(guān)鍵功能,都能獲得持續(xù)穩(wěn)定的性能保障。

結(jié)語:以雷達為核心推進自動駕駛規(guī)?；?/p>

為實現(xiàn)ADAS和自動駕駛系統(tǒng)在高速公路場景的安全規(guī)模化應(yīng)用,汽車行業(yè)必須突破傳統(tǒng)傳感器方案的局限。Arbe高分辨率4D成像雷達賦予車輛更遠的探測距離、更快的響應(yīng)速度和更智能的決策能力,即使在嚴(yán)苛的真實路況下也能穩(wěn)定發(fā)揮。這項技術(shù)將雷達從輔助角色升級為自動駕駛感知的核心支柱——不僅實現(xiàn)自動駕駛功能,更帶來值得信賴的自動駕駛體驗。

審核編輯 黃宇