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低功耗毫米波雷达在泊车辅助应用中优于超声波的原因

Release time：2023-11-20

author：AMEYA360

source：网络

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　　当今的泊车系统主要使用了超声波传感器，这是一种可以感应附近物体的低成本解决方案。尽管这种技术已发展成熟，但是原始设备制造商 (OEM) 必须满足成本敏感市场中泊车辅助和自主泊车应用不断发展的要求，而一级制造商也发现从超声波感应中挖掘更多性能所带来的回报在不断见少。

　　无论是下一代泊车辅助、自主泊车还是代客泊车辅助系统，都将比超声波感应需要更高和更长的分辨率、精度和距离来检测车辆的周围环境。

　　超声波传感器的现状

　　超声波泊车系统因自主等级而异，可以提醒驾驶员感应到的物体，也可以借助摄像头感应功能操纵车辆驶入停车位。如图 1 所示，这些系统使用汽车上安装的 8 至 12 个超声波摄像头，来实现完全覆盖，典型感应距离为 10cm 至 5m。

低功耗毫米波雷达在泊车辅助应用中优于超声波的原因

　　图 1：超声波传感器（左）和 AWRL1432 传感器（右）的泊车配置比较

　　超声波传感器通过发射声波，并接收由路径上的物体反射的声波来感应物体。它们通过测量发射声波和接收回波之间的时间差，来计算附近物体的距离。如今，这些传感器通常向中央传感器融合电子控制单元 (ECU) 发送在高速分布式系统接口 (DSI3) 通道上所接收信号的整个波形。

　　与发射声波的超声波传感器相比，毫米波雷达传感器通过发射频率随时间增长的电磁波来感应物体。这类信号会从给定路径上的物体表面反射回来。毫米波传感器通过测量被感应物体的属性变化，来计算其距离、速率和到达角。

　　77GHz 毫米波雷达具有宽射频带宽，可实现精密的距离和速率测量，因此逐渐受到高级驾驶辅助系统和车身应用的青睐。德州仪器 (TI) 的 AWRL1432 单芯片雷达传感器等器件还能在 4cm 至 10m 及以上的范围（具体取决于天线配置）精确感应物体。这一扩大的范围支持提前感应出障碍物，使驾驶员有更多时间做出反应并安全地驾驶。

　　雷达传感器用于泊车辅助的优势

　　超声波传感器针对声波在一种介质（如空气）的传播进行了优化（泥浆和雨雾等环境条件会限制其性能）。相比之下，毫米波雷达使用的电磁波不需要传播介质，并且在任何外部条件下可提供精密的物体感应。与超声波传感器相比，雷达传感器通常也不易出现错误读数，从而为泊车辅助功能提供了可靠的解决方案。

　　此外，由于超声波传感器会受到声波传播介质的影响，因此在汽车上安装超声波泊车系统时，需要在保险杠上采取不同的钻孔和喷漆工艺，这会给 OEM 带来巨大的成本。相比之下，毫米波雷达传感器可以安装在汽车保险杠上（如图 2 所示），在简化安装的同时保持美观。

　　德州仪器的 AWRL1432 毫米波雷达传感器集成了模拟前端与数字处理后端，可在具有成本效益的控制器局域网灵活数据速率通道上传输处理后的输出数据，以便中央 ECU 做出决策。相较而言，将超声波传感器向中央 ECU 传输波形数据所需的 DSI3 电缆价格昂贵。您还可以在汽车上将AWRL1432 传感器和现有的角雷达结合使用（这种配置已变得越来越普遍），从而允许在空间日益受限的传感系统中重复使用多用途传感器。

低功耗毫米波雷达在泊车辅助应用中优于超声波的原因

　　图 2：多模式角雷达系统与 AWRL1432

　　结语

　　AWRL1432 传感器能够提供更大的距离、分辨率和精度，有助于满足当今的泊车辅助、入门级盲点检测和代客泊车等更高自主等级的未来应用的要求。其低功耗架构所需的有功功率更低，并且能够提供空闲和深度睡眠模式，可以在需要电池电源的脚踢开启和门感应应用中提供雷达优势。

　　AWRL1432 传感器不仅能够支持 OEM 和一级制造商提高泊车系统中的雷达性能，而且还能够在以前受成本和功耗限制的外部应用中实现。这些功能使得软件定义的多用途雷达的开发成为可能，同时，这些雷达可以重复使用相同的硬件，并缩短下一代近场传感应用的工程周期。

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行业新闻

雷达传感器的工作原理工作特点及分类

　　雷达传感器(Radar Sensor)是一种利用无线电波进行探测和测距的传感器技术，广泛应用于航空航天、气象监测、交通管理、无人驾驶等领域。通过发射射频信号并接收目标反射回来的信号，雷达传感器可以实现对目标的探测、跟踪和成像，具有高精度、长距离和全天候工作的优势。　　1.雷达传感器的工作原理　　发射与接收：雷达传感器通过发射射频信号，并在接收到目标反射回来的信号后，计算出目标的距离、速度和方位信息。　　多普勒效应：利用多普勒效应可测量目标的相对速度，通过分析频率变化来确定目标运动状态。　　2.分类与类型　　基础雷达：基础雷达主要用于目标探测和跟踪，常见于民用领域，如航空、船舶导航等。　　合成孔径雷达(SAR)：SAR雷达通过合成孔径技术实现高分辨率成像，广泛应用于地质勘探、环境监测等领域。　　毫米波雷达：毫米波雷达具有较高的穿透能力和抗干扰能力，被广泛应用于安防监控和车辆防撞系统中。　　3.工作特点　　长距离探测：雷达传感器可以实现长距离目标探测，适用于需要远距离观测的场合，如航空飞行、海上监控等。　　高精度定位：雷达传感器具有高精度的定位和跟踪功能，能够准确捕捉目标的位置、速度和轨迹信息。　　全天候工作：由于不受光照、气候等因素影响，雷达传感器可以在白天、夜晚或恶劣天气条件下持续工作，保证监测任务的顺利进行。　　4.应用领域　　雷达传感器作为一种高效、精准的无线电技术，在各个领域都有广泛的应用。以下是雷达传感器常见的应用领域：　　航空航天：在飞行器导航、地面监测、气象预测等方面起着重要作用，确保航空安全和空中交通畅通。　　气象监测：用于实时监测大气温度、湿度、降水等气象参数，提供准确的气象数据支持，帮助气象部门进行天气预测和灾害监测。　　交通管理：在城市交通监测、车辆跟踪、智能交通系统等方面应用广泛，提高道路运行效率，减少交通事故风险。　　安防监控：用于建筑物、园区、边境等地方的安防监控，实现对目标的远程监测和警戒，提升安全防范能力。　　地质勘探：利用合成孔径雷达(SAR)技术进行地质勘探，快速获取地下结构信息，广泛应用于石油勘探、地质灾害监测等领域。　　海洋监测：在海洋领域用于海上船舶监测、海洋资源调查等，帮助海事部门监控海况、提升海上安全性。　　科学研究与空间探索：用于天文观测、空间探测等科学研究领域，帮助科学家探索宇宙的奥秘并推动空间科学发展。　　工业自动化：在工厂自动化生产线上，通过雷达传感器实现对机械设备的监测和控制，提高生产效率和质量。

2024-09-25 14:48 reading：935

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