什么是用于ADAS/AD系统的雷达？ ～利用无线电波来辅助自动驾驶～

测量和物体识别方法

雷达的测量和物体识别的原理如下：

＜距离测量＞
距离是通过向目标发射（辐射）电波并接收来自物体的反射波来测量的。它测量电波从发射到接收的时间，并计算与物体间的距离。

＜物体识别＞
使用电波发射时的坐标和距离测量结果来识别物体。此时，进行点云成像，并确定物体的形状和位置。但是，雷达的分辨率相对较低，因此无法判定物体的种类（人、汽车、建筑物等）。在希望更加详细地识别物体时，可以增加频率来提高分辨率。

关于市场和设备的趋势

由于自动驾驶汽车数量的增加、自动驾驶水平的提高以及自动刹闸的强制化等，预计雷达的安装数量将会增加。如果增大毫米波的频率，雷达的物体识别精度（分辨率）则会提高，但必须注意数据处理量的增加。今后要求构成雷达的电子零部件具备的功能和性能包括“高功率”、“高耐热化”和“小型化/轻量化”。各自的要件如下：

●高功率化
如果数据的处理量因高分辨率化而增加，主CPU等半导体的功耗也会增加，因此高功率化不可或缺。

●高耐热化
随着电子零部件小型化的日益进展，单位面积的热将会增加。通过具备耐热性，可以防止由于零部件本身产生的热、和从周围零部件吸收的热而导致的劣化。

●小型化／轻量化化
除了上述课题外，还需要缩小电子零部件的尺寸。

关于雷达系统的电路配置

总体配置

雷达系统由下述零部件构成。图1示出系统配置。

• 高频无线电路：进行无线毫米波的收发
• 天线：用于电波的收发。发送侧通常会使用功率放大器来放大信号
• MCU（微型计算机）：向外部ECU发出控制指令
• 收发器：用来与外部进行通信的元器件或者电路（CAN通信）
• DC/DC转换器：将电池提供的电压转换为每个电子零部件或电路所需的电压

个别电路及构成零部件

DC/DCコンバータ

在DC/DC转换器电路中，为了去除输入部的噪声和使得输出部平滑，通常使用导电性聚合物混合铝电解电容器，为了进行电压转换，通常使用车载用功率电感器，为了进行电压测量，通常使用芯片电阻器（高精度芯片电阻器）。

【要使用的零部件】

噪声去除、开关和平滑 ―― 导电性聚合物混合铝电解电容器

POINT

1. ❶ 藉由大电容、低ESR和高纹波性能，为电路的小型化和高功率化（低电压和大电流）做出贡献
2. ❷ 支持高频电容特性，为宽带和高频去除电路的高频开关化中产生的噪声做出贡献

电压转换 ―― 车载用功率电感器

POINT

1. ❶ 藉由金属磁性材料的低损耗和大电流性能，为电路的小型化和大功率化（低电压和大电流）做出贡献
2. ❷ 損藉由损耗特性的高频化（低ACR），为在电路的高频开关化中抑制损耗做出贡献

电压测量 ―― 芯片电阻器（高精度芯片电阻器）

POINT

1. ❶ 藉由薄膜结构的电阻值公差、低TCR性能，为电路输出特性的高精度控制化做出贡献

收发器 I/F

如图3中所示，在收发器电路中使用两根线与外部设备（CAN、Ethernet等）进行通信。这里必须注意的是静电和噪声。这是因为如果静电或噪声从通信线路进入，在最坏的情况下会导致电子零部件的故障。通常由用于静电预防措施的ESD抑制器、和用于噪声预防措施的共模噪声滤波器构成。

【要使用的零部件】

静电预防措施 ―― 片式压敏电阻器、ESD抑制器

POINT

1. ❶ 藉由具有广泛电容特性的产品阵容，在保持电路通信品质的同时，为抑制静电（ESD）噪声做出贡献
2. ❷ 片式压敏电阻器藉由其8～250pF的电容特性，支持从低速到高速的通信速率
3. ❸ ESD抑制器藉由其0.1pF的电容特性，支持很高的通信速率

小结

雷达是识别物体并测量到对象物的距离的重要系统。随着自动驾驶汽车数量的增加和自动驾驶水平的提高，今后雷达的安装数量将会增加。

为了提高雷达的物体识别精度，需要增大毫米波的频率来提高分辨率。为此，我们必须注意由于数据处理量的增加而导致电子零部件损耗的增加。今后，人们将会对车载电子零部件提出“大电流”、“低损耗”、“高频”、“小型”的要求。松下机电株式会社备有面向雷达的广泛的产品阵容（表1）。

零部件	特点	大电流	低损耗	高频	小型化	高精度
导电性聚合物混合铝电解电容器	低ESR 高可靠性	✔	✔	✔	✔
车载用功率电感器	大电流、低损耗 高可靠性	✔	✔	✔	✔
芯片电阻（高精度芯片电阻器）	芯高精度、高耐热				✔	✔
片式压敏电阻器	小型/轻量化				✔
ESD抑制器	低静电电容 超高速数据 I/F I/F			✔	✔