隨著汽車原始設(shè)備制造商開發(fā)自主性更高的車輛,,自動(dòng)泊車技術(shù)也在不斷發(fā)展,。這些泊車系統(tǒng)包括泊車輔助(仍然需要駕駛員參與)和自動(dòng)泊車(可以免手動(dòng)操作),。
當(dāng)今的汽車泊車系統(tǒng)大多使用超聲波和攝像頭傳感器,。超聲波傳感器的工作原理是發(fā)出高頻聲波,,被其路徑中的物體反射,。傳感器通過測量從發(fā)射到接收所用的時(shí)間來測量附近物體的距離,。但是,,超聲波和攝像頭技術(shù)確實(shí)有一定的局限性,會(huì)受到以下因素的制約:
·如泥土和霧這樣的環(huán)境條件
·最小和最大探測距離
·水平和垂直視場窄
·成本
即將推出的自動(dòng)泊車系統(tǒng)可受益于 TI 經(jīng)濟(jì)高效的毫米波 (mmWave) 雷達(dá)傳感器,,即使在惡劣的環(huán)境條件下也能實(shí)現(xiàn)有效的 360 度全景環(huán)視,。此外,毫米波雷達(dá)技術(shù)還可提供重要的環(huán)境信息,,例如附近物體的距離,、速度和角度。
雷達(dá)傳感器可在各種環(huán)境下使用
可靠性是其他傳感技術(shù)(如超聲波,、電容和攝像頭系統(tǒng))的主要缺點(diǎn),。水、泥土,、碎屑,、霧、雪以及弱光或強(qiáng)光會(huì)影響其他傳感技術(shù)的效果,,但不會(huì)影響毫米波雷達(dá),。雷達(dá)可在各種環(huán)境條件下正常工作。此外,,雷達(dá)不需要非金屬保險(xiǎn)杠切口,,在保持汽車美觀的同時(shí)也保護(hù)了雷達(dá)傳感器。
在自動(dòng)泊車應(yīng)用中,,雷達(dá)為什么優(yōu)于超聲波
相比其他傳感技術(shù)(如超聲波傳感器),毫米波雷達(dá)可以檢測到更遠(yuǎn)的物體,。雷達(dá)傳感器不是發(fā)射聲波,,而是產(chǎn)生無線電波:無線電波的波長在電磁波譜中最長。這些無線電波被路徑中的物體反射,,通過計(jì)算其頻率變化即可確定物體的距離,。由于無線電波可以傳播得更遠(yuǎn),因此它們的探測范圍也更大,。通過感應(yīng)更遠(yuǎn)距離的物體,,可以檢測到停車場附近的更多物體。TI 的 AWR1843AOP 器件可以檢測最遠(yuǎn) 50m 的物體,。
除了最大范圍限制外,,超聲波傳感器還有最小范圍限制,,約為 10cm 到 15cm。而 TI 的毫米波雷達(dá)可以檢測到近至 4cm 的物體,,這可以幫助駕駛員在狹窄,、緊湊的停車位上操縱車輛,并檢測靠近車輛的邊緣,。雷達(dá)的通道帶寬與距離分辨率(即區(qū)分兩個(gè)或更多個(gè)物體的能力)成反比,。AWR1843AOP 的 4GHz 帶寬與約 4cm 的距離分辨率相關(guān)。
毫米波雷達(dá)傳感器的優(yōu)勢之一是其視野寬廣,。圖 1 表明超聲波傳感器的視野有限,。即使在汽車周圍放置的超聲波傳感器比雷達(dá)傳感器多(通常多達(dá) 12 個(gè)),檢測方面仍然存在差距,。毫米波雷達(dá)的視野覆蓋范圍更廣,,可在車輛周圍實(shí)現(xiàn) 360 度全覆蓋,同時(shí)使用的傳感器比超聲波傳感器實(shí)施方案更少,。
圖 1:超聲波與毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的距離和視野比較
其他傳感技術(shù),,如飛行時(shí)間和超聲波,可能無法檢測到遠(yuǎn)低于或高于傳感器高度的物體,,AWR1843AOP 的 140 度垂直視野能夠檢測低處物體,,例如路緣、護(hù)柱,、小動(dòng)物和道路上的碎片,。圖2顯示了使用AWR1843AOP評(píng)估模塊 (EVM) 檢測用作低高度路緣的煤渣砌塊。
圖 2:使用 TI 的 AWR1843AOP EVM 檢測用作路緣的煤渣砌塊
由于兼具寬視野和高距離分辨率特性,,它可以同時(shí)檢測和區(qū)分多個(gè)靜態(tài)物體,。圖 3 顯示了雷達(dá)能夠區(qū)分表面積極小的幾種不同材料(包括木材、金屬和塑料)物體,。
圖 3:檢測各種類型,、尺寸和材質(zhì)的多個(gè)靜態(tài)物體
AOP 技術(shù)可加快上市速度
隨著汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商轉(zhuǎn)為采用 77GHz 毫米波傳感器以提高在泊車時(shí)檢測物體的性能,TI 的 AWR1843AOP 毫米波雷達(dá)傳感器將天線,、雷達(dá)收發(fā)器,、數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器和接口外設(shè)全部集成到一個(gè)芯片上,,如圖 4 所示,。將封裝集成到芯片上消除了對(duì)高頻基板材料的需求。與其他雷達(dá)傳感器相比,,不使用高頻基板材料可大大降低成本和制造復(fù)雜度,,同時(shí)節(jié)省約 30% 的布板空間。
由于無需設(shè)計(jì),、模擬和表征天線性能,,甚至可以加快產(chǎn)品上市速度,。此外,TI 的軟件可在公司的 60GHz 和 77GHz 器件中重復(fù)使用和移植,,從而加快多雷達(dá)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì),。
圖 4:TI 的 AWR1843AOP 毫米波雷達(dá)傳感器
此外,還可以對(duì) AWR1843AOP 進(jìn)行編程,,以針對(duì)多種應(yīng)用重新配置同一個(gè)傳感器 - 例如,,使用同一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)泊車,以及在打開車門時(shí)檢測物體,,甚至可以將用于盲點(diǎn)檢測等其他功能的現(xiàn)有雷達(dá)傳感器重新用于實(shí)現(xiàn)泊車?yán)走_(dá)功能,,從而降低整體系統(tǒng)成本。
TI 毫米波雷達(dá)傳感器的優(yōu)勢包括:車輛周圍 360 度全覆蓋,;檢測范圍更大,;可準(zhǔn)確測量物體的距離、速度和角度,。此外,,AOP 技術(shù)可讓您更輕松地創(chuàng)建外形尺寸非常小的傳感器。TI 的 77GHz AWR1843AOP 雷達(dá)傳感器可在泊車應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更靈活的檢測和更好的性能,。
關(guān)于德州儀器(TI)
德州儀器(TI)(納斯達(dá)克股票代碼:TXN)是一家全球性的半導(dǎo)體公司,,致力于設(shè)計(jì)、制造,、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片,,用于工業(yè)、汽車,、個(gè)人電子產(chǎn)品,、通信設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)等市場。我們致力于通過半導(dǎo)體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)實(shí)用,,創(chuàng)造一個(gè)更美好的世界,。如今,每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上,,使我們的技術(shù)變得更小巧,、更快速、更可靠,、更實(shí)惠,從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,,這就是工程的進(jìn)步,。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事。