當(dāng)今的泊車系統(tǒng)主要使用了超聲波傳感器,,這是一種可以感應(yīng)附近物體的低成本解決方案,。盡管這種技術(shù)已發(fā)展成熟,但是原始設(shè)備制造商 (OEM) 必須滿足成本敏感市場(chǎng)中泊車輔助和自主泊車應(yīng)用不斷發(fā)展的要求,,而一級(jí)制造商也發(fā)現(xiàn)從超聲波感應(yīng)中挖掘更多性能所帶來(lái)的回報(bào)在不斷見少,。
無(wú)論是下一代泊車輔助、自主泊車還是代客泊車輔助系統(tǒng),,都將比超聲波感應(yīng)需要更高和更長(zhǎng)的分辨率、精度和距離來(lái)檢測(cè)車輛的周圍環(huán)境,。
超聲波傳感器的現(xiàn)狀
超聲波泊車系統(tǒng)因自主等級(jí)而異,,可以提醒駕駛員感應(yīng)到的物體,也可以借助攝像頭感應(yīng)功能操縱車輛駛?cè)胪\囄?。如圖 1 所示,,這些系統(tǒng)使用汽車上安裝的 8 至 12 個(gè)超聲波攝像頭,,來(lái)實(shí)現(xiàn)完全覆蓋,典型感應(yīng)距離為 10cm 至 5m,。
圖 1:超聲波傳感器(左)和 AWRL1432 傳感器(右)的泊車配置比較
超聲波傳感器通過發(fā)射聲波,,并接收由路徑上的物體反射的聲波來(lái)感應(yīng)物體。它們通過測(cè)量發(fā)射聲波和接收回波之間的時(shí)間差,,來(lái)計(jì)算附近物體的距離,。如今,這些傳感器通常向中央傳感器融合電子控制單元 (ECU) 發(fā)送在高速分布式系統(tǒng)接口 (DSI3) 通道上所接收信號(hào)的整個(gè)波形,。
與發(fā)射聲波的超聲波傳感器相比,,毫米波雷達(dá)傳感器通過發(fā)射頻率隨時(shí)間增長(zhǎng)的電磁波來(lái)感應(yīng)物體。這類信號(hào)會(huì)從給定路徑上的物體表面反射回來(lái),。毫米波傳感器通過測(cè)量被感應(yīng)物體的屬性變化,,來(lái)計(jì)算其距離、速率和到達(dá)角,。
77GHz 毫米波雷達(dá)具有寬射頻帶寬,,可實(shí)現(xiàn)精密的距離和速率測(cè)量,因此逐漸受到高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)和車身應(yīng)用的青睞,。德州儀器 (TI) 的 AWRL1432 單芯片雷達(dá)傳感器等器件還能在 4cm 至 10m 及以上的范圍(具體取決于天線配置)精確感應(yīng)物體,。這一擴(kuò)大的范圍支持提前感應(yīng)出障礙物,使駕駛員有更多時(shí)間做出反應(yīng)并安全地駕駛,。
雷達(dá)傳感器用于泊車輔助的優(yōu)勢(shì)
超聲波傳感器針對(duì)聲波在一種介質(zhì)(如空氣)的傳播進(jìn)行了優(yōu)化(泥漿和雨霧等環(huán)境條件會(huì)限制其性能),。相比之下,毫米波雷達(dá)使用的電磁波不需要傳播介質(zhì),,并且在任何外部條件下可提供精密的物體感應(yīng),。與超聲波傳感器相比,雷達(dá)傳感器通常也不易出現(xiàn)錯(cuò)誤讀數(shù),,從而為泊車輔助功能提供了可靠的解決方案,。
此外,由于超聲波傳感器會(huì)受到聲波傳播介質(zhì)的影響,,因此在汽車上安裝超聲波泊車系統(tǒng)時(shí),,需要在保險(xiǎn)杠上采取不同的鉆孔和噴漆工藝,這會(huì)給 OEM 帶來(lái)巨大的成本,。相比之下,,毫米波雷達(dá)傳感器可以安裝在汽車保險(xiǎn)杠上(如圖 2 所示),在簡(jiǎn)化安裝的同時(shí)保持美觀,。
德州儀器的 AWRL1432 毫米波雷達(dá)傳感器集成了模擬前端與數(shù)字處理后端,,可在具有成本效益的控制器局域網(wǎng)靈活數(shù)據(jù)速率通道上傳輸處理后的輸出數(shù)據(jù),以便中央 ECU 做出決策,。相較而言,,將超聲波傳感器向中央 ECU 傳輸波形數(shù)據(jù)所需的 DSI3 電纜價(jià)格昂貴,。您還可以在汽車上將AWRL1432 傳感器和現(xiàn)有的角雷達(dá)結(jié)合使用(這種配置已變得越來(lái)越普遍),從而允許在空間日益受限的傳感系統(tǒng)中重復(fù)使用多用途傳感器,。
圖 2:多模式角雷達(dá)系統(tǒng)與 AWRL1432
結(jié)語(yǔ)
AWRL1432 傳感器能夠提供更大的距離,、分辨率和精度,有助于滿足當(dāng)今的泊車輔助,、入門級(jí)盲點(diǎn)檢測(cè)和代客泊車等更高自主等級(jí)的未來(lái)應(yīng)用的要求,。其低功耗架構(gòu)所需的有功功率更低,并且能夠提供空閑和深度睡眠模式,,可以在需要電池電源的腳踢開啟和門感應(yīng)應(yīng)用中提供雷達(dá)優(yōu)勢(shì),。
AWRL1432 傳感器不僅能夠支持 OEM 和一級(jí)制造商提高泊車系統(tǒng)中的雷達(dá)性能,而且還能夠在以前受成本和功耗限制的外部應(yīng)用中實(shí)現(xiàn),。這些功能使得軟件定義的多用途雷達(dá)的開發(fā)成為可能,,同時(shí),這些雷達(dá)可以重復(fù)使用相同的硬件,,并縮短下一代近場(chǎng)傳感應(yīng)用的工程周期,。