在自動(dòng)泊車應(yīng)用中，雷達(dá)為什么優(yōu)于超聲波

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(cè)量從發(fā)射到接收所用的時(shí)間來(lái)測(cè)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(cè)距離

●   水平和垂直視場(chǎng)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(cè)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(wú)線電波：無(wú)線電波的波長(zhǎng)在電磁波譜中最長(zhǎng)。這些無(wú)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(wú)線電波可以傳播得更遠(yuǎn)，因此它們的探測(cè)范圍也更大。通過感應(yīng)更遠(yuǎn)距離的物體，可以檢測(cè)到停車場(chǎng)附近的更多物體。TI 的 AWR1843AOP 器件可以檢測(cè)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(cè)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(cè)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(shì)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(cè)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(wú)法檢測(cè)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(cè)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(cè)用作低高度路緣的煤渣砌塊。

圖2 使用 TI 的 AWR1843AOP EVM 檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(wú)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(cè)物體，甚至可以將用于盲點(diǎn)檢測(cè)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(shì)包括：車輛周圍 360 度全覆蓋；檢測(cè)范圍更大；可準(zhǔn)確測(cè)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(cè)和更好的性能。