基于金属透镜的自行车安全反射器用于自动驾驶车辆雷达

随着自动驾驶或感知辅助车辆相互作用的增加，尤其是在恶劣天气条件下，人们需要并有机会开发新一类专为增强自行车可见性而设计的安全反射器，以适配雷达系统。为此，我们提出了首个工作于毫米波汽车频率范围内的后向导向平面金属透镜基标签。该紧凑轻便 ($0.61~\mathrm{g}$) 设计由两层构成：金属透镜层和贴片天线像素层。金属透镜将来自不同入射角度的平面波聚焦到第二层的对应贴片天线像素上，后者通过金属透镜再辐射信号，从而实现后向导向功能。对所提议的标签进行了彻底评估，结果显示其在 70 米以外可靠检测，且单向射频针型雷达交叉截面 (RCS) 峰值为 $3.54~\mathrm{dBsm}$，在 $\pm 40^\circ$ 范围内实现稳定的后向导向。相对于无透镜参考，平均增益提升 $7.58~\mathrm{dB}$，RCS 增强 $15.16~\mathrm{dB}$。在金属自行车上进行的真实部署场景测试显示，广角侧视下检测性提升了最高可达 110 倍。这些结果凸显了该被动标签作为下一代自动驾驶车辆雷达系统中低成本、轻便且易于集成自行车安全反射器的潜力。