在ADAS中的雷達和光達如何塑造駕駛未來
雷達和光達的區別
雷達和光達：信號類型
雷達利用波長在30公分至3毫米之間的無線電波穿透雲霧，通過反彈的無線電波定位遠距離物體。它通過飛行時間計算距離和速度，將無線電波反彈至物體並返回雷達天線，但其角度解析度僅限於約一度。因此，很難區分緊密排列的物體。雷達技術，包括MIMO（多輸入多輸出系統）天線陣列，已經改善了其解析度和成像能力。MIMO可能包含128至2,000個通道以實現解析度。它可以產生類似光達的點雲圖像，但用於長距離和速度檢測。
相比之下，光達使用微米波長的雷射光束（某些系統的波長為903和905奈米）來建立其周圍環境的高解析度3D地圖。它能夠精確識別物體，包括形狀和大小，在100公尺處的解析度可達數公分。光達的波長較短且頻率較高，可提供密集的點雲掃描，用於自動駕駛導航和環境掃描的3D立體建模。儘管光達比雷達系統提供更高的精度和解析度，但大雨或濃霧可能會影響其有效性，而其較高的成本則限制了其廣泛應用。
雷達和光達：操作原理
雷達利用都卜勒效應（Doppler）和飛行時間測量來估算距離、速度和方向，通過無線電波的傳播和反射。雷達系統通過無線電波測量目標反射的時間延遲和頻率變化。新型雷達，包括合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar, SAR），可以使用高解析度成像在長距離上識別物體，能夠在暴風雨或通過障礙物中區分表面和物體。
光達利用雷射光束進行地圖繪製和距離測量。這些系統每秒發射數千至數百萬個雷射光脈衝，並測量其反彈時間，從而建立周圍環境的3D點雲。它允許高解析度地圖、3D城市建模和車輛自主導航系統中的公分級距離測量。GPS數據和慣性測量單元可以提高空間準確性和地圖細節。
雷達和光達的應用
雷達應用
雷達技術對於在軍用和民航飛機中進行遠距離檢測和追蹤高速物體至關重要。例如，航空管制系統使用雷達監控和調節大範圍空域內的飛機移動，可檢測約60海里範圍內的物體。相控陣雷達系統可以在導彈防禦中檢測到許多彈道目標，距離可達數千公里。這顯示了雷達在關鍵安全能力上的重要性。
由於障礙物檢測和盲點監控，雷達對汽車安全至關重要。現代汽車使用24 GHz和77 GHz雷達感測器，在某些ADAS中可以定位高達250公尺遠的物體。雷達可警報駕駛員可能的碰撞，支持緊急制動系統，並使自適應巡航控制根據交通情況改變車速。其在霧和雨中的工作能力增加了其在汽車安全中的重要性。
光達應用
光達技術具有準確的範圍和高解析度地圖繪製，對於3D環境建模至關重要。光達傳感器使自動駕駛車輛能夠穿越複雜的城市景觀，因為它們提供了360度的環境感知。如果政府允許，到2030年，我們預測將有800萬至1700萬輛自動駕駛車輛上路。與此同時，光達的高解析度點雲，每秒可能包含數百萬個點，甚至可以識別流浪狗和坑洞。它使自動導航中的廣泛和主動決策成為可能。
除了自動駕駛汽車之外，光達還改變了考古學和林業管理。在沒有地面調查的情況下，光達讓考古學家看到被埋的建築物，並穿透濃密的植被以了解過去的文明。例如，在瓜地馬拉的光達研究中，發現了超過6萬座被埋的瑪雅遺址。它提供了前哥倫布文化的獨特視角。另一方面，光達有助於分析森林生物量和結構，同時測量樹高、冠層密度和地形差異。這對於可持續管理、碳儲量計算和森林生態系統監測至關重要，證明了光達的應用性。
光達與雷達自動駕駛
ADAS 中的雷達和光達相結合，可協調基於感測器的輸入，以實現車輛安全性和經濟性。
在ADAS中將雷達和光達相結合，協調由感測器蒐集到的資料，以實現車輛安全性與經濟性。雷達使用電磁波來感知和評估不同環境中的長距離速度，以進行自適應巡航控制和碰撞避免。然而，光達使用雷射光脈衝來建立車輛周圍的高分辨率3D地圖。它使得對物體進行精確識別和分類，以進行車道保持和行人檢測。這種光達與雷達在自動駕駛中提供了空間和時間意識，將雷達的抗天氣能力與光達的空間準確性相結合。
將這些技術與攝像頭、超聲波傳感器和演算法結合，為ADAS提供了一個多層次的感知網。例如，雷達可以測量距離高達250公尺的物體速度，用於緊急制動系統。而光達則增加了更精確的物體輪廓，以在複雜情況下提供更好的性能。這種聯合策略突顯了光達與雷達在自動駕駛的問題，同時表明它們的結合增強了ADAS。配有整合式感測器的自動駕駛汽車可能會使事故死亡率降低90%。因此，這凸顯了結合雷達和光達功能可應對自動駕駛和半自動駕駛中的許多障礙。
大眾電腦先進ADAS解決方案
通過將雷達和光達技術整合到我們的AR HUD和ADAS系統中，利用尖端技術提高了汽車安全性。在光達與雷達自動駕駛中，我們的解決方案將光達的3D地圖繪製和物體識別精度與雷達的抗天氣性能相結合。因此，我們創造了可以加強車輛自主性和保護性的ADAS技術。隨著我們不斷強化這些技術，以滿足未來移動性的變化需求，我們邀請您一同探討大眾電腦對汽車安全所提供的解決方案。
