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2017年全球与中国车载77G毫米波雷达市场调查及项目可行性报告
车载毫米波雷达行业概述
       车载毫米波雷达是雷达中的一种。它通过毫米波雷达探头检测障碍物的存在和距离,传给中央控制器,实现报警和提示作用。毫米波倒车雷达采用一个中央控制器多路串口控制的方式,可以实现车辆周围的全方位探测和预警,因为采用高频毫米波的探测方式,克服超声波在环境恶劣情况下作用距离短、效果不稳定等特点。
       77G毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达,工作频率为77GHz。
车载毫米波雷达行业现状简述
       毫米波车载防撞雷达作为一项现 代交通工具的安全保障手段得到越来越广泛地重视。进入本世纪以来,国外少数高级轿车等已开始安装3毫米波车载防撞雷达。不过,受毫米波器件技术、系统可靠 性、产品成本、标准化等诸多因素的影响,目前,毫米波载防撞雷达尚未在普通车辆中得到普及。作为一项高科技应用技术,毫米波车载防撞雷达的发展依然是任重而道远,留给我们依然有许多发展机遇。其中毫米波半导体器件技术,特别是毫米波MMIC集成电路技术被认为是毫米波车载防撞雷达发展最关键技术。
       欧美各国近年致力发展智能驾驶系统,在各大车厂力推智能驾驶辅助系统下,报警CW(Collision Warning)和自适应巡航控制ACC(Adaptive Cruise Control) 作为主动式安全设备使用率越来越高。当前车载雷达主要是被几家欧美的大场占据,例如Bosch 和Denso 等等, 此前由于价格和技术封锁,国内车载雷达整体研发水平还是处于初级阶段,市场迫切需要一款自主品牌产品打破国外垄断。
国外车载毫米波雷达行业发展状况
国外车载毫米波雷达行业发展历程
       毫米波雷达用于汽车安全防撞系统的研究起始于20世纪60年代,主要在欧洲、美国、日本等西方发达国家进行。其发展过程大致可以分为两个阶段。
       第一阶段是20世纪60年代至20世纪70年代末期,由于微波理论及器件集成水平低下,雷达信号的产生主要是通过真空管,雷达尺寸较大,再加上对于毫米波雷达的性能没有一定的标准,毫米波元器件成本高,这一时期毫米波雷达并没有得到很好的应用。由于红外与激光技术的崛起,甚至曾使毫米波雷达技术的发展转入低潮。
       第二阶段是20世纪80年代至今,随着毫米波元器件集成水平的不断提高,硬件成本降低,微波理论逐渐成熟,低成本、高性能的汽车防撞系统的研制成为可能。同时,各国智能交通系统ITS计划全面启动,人们对于汽车防撞系统的性能开始有了一致的标准。这一时期,基于毫米波雷达的汽车主动安全防撞技术得到了大力发展,这一技术在欧美发达国家已经得到广泛应用。国际上汽车防撞系统主要集中在FLAR(forward looking automotive radar)前视汽车雷达以及AICC(autonomous intelligent cruise control)自主智能巡航控制上。FLAR主要实现危险碰撞功能,1992年美国的VORAD安全系统有限公司研制的FLAR被应用在1700辆灰狗(greyhound)公司汽车上,3000多名司机应用这个产品使得事故率降低了25%。AICC通过检测前后车辆的相对速度、车距等信息自动控制汽车动作以避免发生碰撞,使两车保持在安全距离内行驶,基于毫米波雷达的AICC系统也有国外公司研制成功,如本田公司研制的“缓和碰撞制动系统”被安装在Inspire sedan上,另一日本汽车制造商丰田同样也也研制出类似的放碰撞制动系统,系统会在撞车发生之前刹车并拉紧安全带,直至司机踩住刹车。目前世界上主要的汽车制造商,如宝马、福特、通用等公司都在致力于汽车主动安全防撞系统的研制。但由于研制成本很高,世界上装配有防撞雷达的汽车并不多,仅仅在一些高档轿车上装载,如Benz的S系列、捷豹的CKR系列、Audi的A8系列以及凯迪拉克的DTS系列。
发达(或代表性)国家车载毫米波雷达业发展经验及现状
       早在1973年德国的AEG-Telefunken和Bosch公司共同开始投资于研究汽车防撞雷达技术的研究,并研制出了35GHz的非相关脉冲雷达。但由于与毫米波相关的器件的价格昂贵,较大的尺寸和70年代猛涨的石油价格等原因,汽车雷达没有继续发展。10年以后由欧共体发起的“PROMETHEUS”(普罗米修斯)计划使汽车毫米波雷达又开始了重新的研制。随着毫米波技术的成熟,通过传感器检测汽车周边环境以避免事故的想法又重新被汽车制造商关注。在频段的选择上各国所不同,欧洲和美国选择的是对76~77GHz的集中研究,而日本则选用了60~61GHz的频段,随着世界范围76~77G Hz毫米波雷达的广泛应用,日本也逐渐转入了76~77GHz毫米波雷达的开发。80年代初期以来,世界许多著名大学和研究机构,都被卷入到毫米波热潮中。我国亦有100多个大学、研究所、工厂开发研究毫米波。
       现在,毫米波基础元器件和系统已具备工程应用的技术条件,特别是毫米波器件的模块化、毫米波单片集成电路(MMIC)工艺上的进展和突破,使毫米波器件能以被接受的价格提供批量产品。例如,美国TRW公司已经研制出0.1 nm InCaAs搭配HEMT(高电子迁移率晶体管)及相关的94GHz FMCW T/R组件(收发组件),1994年的产量达到50万只。
       天线是汽车毫米波雷达有效工作的关键设计之一, 同时,也影响了毫米波车用雷达能否赢得市场的关键。首先,天线的生产要大批量低成本。其次,天线的设计要便于安装在车的头部。同时,天线必须被集成在车内而不能影响汽车的外观。除了硬件技术和成本方面的原因外,对于信号的处理和解决虚警问题的算法也是毫米波雷达的应用的难点。为了解决虚警问题,国际上的研究者通过大量的实验研究,已经逐渐达成共识,即:①要求防撞雷达必须具备测角能力,目标的方位角信息对于去除虚警是必不可少的。②设计出易于产生,抗干扰性能强的复杂雷达发射信号,并配合以实时高效的信号处理和目标检测算法。只有二者紧密结合,虚警的问题才能得以较好的解决。
       毫米波多波束雷达技术是现在很多公司研究发展的方向,这种雷达和多种传感器结合,就可以监测路边情况、行车道的预测、对目标物体的识别与归类等等。美国Millitech公司研制的应用于汽车防撞的毫米波多波束雷达,是一个较为先进的AICC系统。传感器直径145mm,深度为5mm,3束毫米波,束宽为2°,在100米的路面上可以分辨3.5米。天线部分采用了三凸透镜、扫描反射镜和传输反射镜组件。
信息来源:投融资发展研究中心  中国项目研究网
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