汽车雷达毫米波和微波区别（超声波电磁波激光）

文/田忠朝

严格来说，泊车雷达并不是雷达，顶多是个传感器！

博世又一次把它的传感器展示车摆在了我面前，在此之前我参加了很多博世的活动，说实话，在传感器、电动工具领域，博世还真的是无人能出其右。

而这次的体验，博世展示了其在传感器领域的新成就，包括可预测性行人保护、车道辅助系统和交通标识识别的第三代多功能/立体摄像头、探测精度更高的第五代雷达传感器和第六代超声波传感器等。

博世展示车提供的一套360°车载环视系统，从我们在展示车上的体验来看，不管是四个摄像头拼合的全景画面，还是单摄像头的视角切换以及清晰度，博世这套系统方案都可以算得上目前车载环视系统中的第一梯队。

其实我想说的是什么呢？是雷达！博世也算是汽车雷达领域四大巨头之一（奥托立夫Autoliv、博世Bosch、大陆Continental、德尔福Dephi，行业内总结为ABCD），其地位，大概相当于iPhone在智能手机行业的地位，总会时不时的拿出一些类似标杆的新产品。

在此之前需要解释几个概念，那就是超声波传感器/雷达/激光雷达。

超声波传感器

我们经常看到车辆配置包含泊车雷达，这里的泊车雷达一般是指超声波传感器。超声波在空气中传播，遇到障碍物就反射回来。

由于超声波散射角大，方向性较差，在空气中传播损耗也大，在测量较远距离的目标时，其回波信号会比较的弱，影响测量精度；同时由于声音传播速度相对较低，超声波探测高速移动的物体时延迟较大，误差严重，所以不适合高速移动的物体测距。但低速短距离测量时优势就很明显了，所以适合作为泊车雷达使用。

实际上，一般的泊车辅助系统通常使用 6-12 个超声波雷达，车后部的 4 个短距超声波雷达负责探测倒车时与障碍物之间的距离，两侧的长距超声波雷达负责探测停车位空间。

超声波传感器与雷达有何区别？

而我们通常所说的雷达Radar是指电磁波传感器，其全称应该是 Radio Detection AndRanging，即利用无线电波对物体进行探测和定位。其探测距离比超声波远，但技术要求更高。

电磁波雷达又分为近程雷达（SRR）和中远程雷达（MRR/LRR）。近程雷达主要用于盲点探测、碰撞预警和防撞功能的后置雷达、泊车辅助等，通常在翼子板或车身四角位置。

而中远程雷达则通常作为ACC巡航、刹车辅助、紧急刹车、车距保持等功能的传感器。

因为电磁波的速度接近光速，所以如果距离过近（大约低于0.6米），系统就无法区别电磁波发射和接收的时间间隔，会误认为距离为0，所以电磁波雷达并不适合作为泊车传感器使用。

自动驾驶“新武器”——激光雷达Lidar

此次体验活动，博世还提到了其关于激光雷达的研究进展。其实随着自动驾驶技术的深入研究，现有的传感器技术明显不足以支撑高等级的自动驾驶，而激光雷达是行业默认的自动驾驶的核心传感器，目前来看也是行业最大的瓶颈。

在汽车行业，激光雷达还是个相对较新的技术，与摄像头相比，激光雷达可以全天候全时间工作。而相比电磁波雷达，激光雷达探测距离能达到将近300米，而且还能直观“看到”物体的形状，提供实时3D画面。

现在一些自动驾驶的测试车辆，很多都是在车顶固定一台类似云台的设备，其实它就是旋转式激光雷达，通过机械旋转的方式获得周围360°全景“影像”。

但这样的设备肯定不适合用在量产自动驾驶车辆上，无论是从满足车规还是降低成本的角度，小体积高稳定性的固态激光雷达看上去都是最正确的选择。它与旋转式激光雷达的区别，可以看作是固态硬盘和机械硬盘的差别。

固态激光雷达目前的趋势有MEMS（微型电机系统）技术，即直接在硅基芯片上集成体积十分精巧的微振镜，由可以旋转的微振镜来反射激光器的光线，从而实现扫描。

第二种是OPA（optical phased array）光学相控阵技术，采用多个光源组成阵列，通过控制各光源发光时间差，合成具有特定方向的主光束。然后再加以控制，主光束便可以实现对不同方向的扫描。

相对于MEMS，这一技术的电子化更加彻底，完全没有任何机械结构，自然也没有旋转。

第三种是Flash激光雷达，它不像MEMS或OPA的方法去进行扫描，而是短时间直接发射出一大片覆盖探测区域的激光，再以高度灵敏的接收器，来完成对环境周围图像的绘制。

三个技术方案谁会成为最后的方向还未可知，在这方面，博世一边投资了TetraVue公司押注Flash技术，另一方边又自己造出了基于MEMS的固态激光雷达，很明显，这是不把鸡蛋放在一个篮子里！