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增强型毫米波雷达传感器改进了ADAS,符合新规定

2022年2月8日
由德州仪器赞助:为了满足ADAS功能方面更严格的监管指南,特别是转弯,需要更精密的传感器。一种新的雷达传感器可以满足这一需求。

成员可以下载本文PDF格式。

高级驾驶员辅助系统(ADAS)由汽车电子监控和控制设备组成,可以帮助驾驶员避免碰撞。这些平台使用多个传感器来检测附近的车辆,并提供诸如距离、方向和速度等信息,使驾驶员能够调整以应对潜在的危险情况。较新的系统通常也在没有驾驶员参与的情况下实现自动纠正操作。

大多数最新的车辆包括ADAS作为标准功能,但他们的能力各不相同。监管机构继续要求更复杂的能力,以进一步减少碰撞。

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新规定

联合国汽车监管机构“新车评估计划”(NCAP)在全球范围内与美国相关的部门由国家公路和交通安全管理局(NHTSA)管理。总的目标当然是改进ADAS以进一步减少事故。

一项新规定刚刚出台,叫做R79规则,进一步收紧有关侦测盲点及协助换道的指引。这是一个很难满足的规定,因为它需要更多的速度和方向数据比目前大多数ADAS设备。现在可以做到了。

ADAS概述

ADAS由传感器和处理设备组成,这些设备可以将传感器输入转换为警报,发送给司机或其他汽车设备,从而避免碰撞。大多数功能包括自适应巡航控制、自动紧急制动、变道监测和盲点检测等。

据安全机构称,超过50%的重大碰撞和事故发生在十字路口。问题是如何在狭窄的弯道上行驶。在转弯时,你的能见度较低,你在改变速度和方向,可能会有其他车辆转弯和行人的多种干扰。观察拐角是一个主要的挑战。更好的传感器是解决方案。

高分辨率摄像机是最常见的传感器,它们将继续在其能力适合的情况下使用。但低成本毫米波雷达集成电路的出现已经取代了其中的许多。

视频摄像机是有效的,但需要使用机器视觉和人工智能机器学习技术,以有效地从捕获的场景中提取所需的信息的显著处理能力。视频传感器在光线差和恶劣天气条件下也不能很好地工作。

雷达传感器克服了这些问题。它们可以提供关于速度、方向和距离的直接信息,因为它们基本上不受雨、雪和雾的影响。处理这些输入需要各种数字信号处理(DSP)算法;它们通常比视频处理更容易实现。大多数最新的雷达传感器都在雷达收发器上集成了DSP计算功能。

一种新型雷达传感器

如果你的计划包括设计一个ADAS来解决转弯问题,同时满足新的R79规定,不要再看了,德州仪器公司已经开发了一个雷达IC来完成这项工作。指定的AWR2944,这是一种新的角落雷达芯片能以140公里每小时的速度跟踪200米外的物体。它能够满足新的R79规则。

新的AWR2944的架构与TI的其他雷达芯片相似,但物理尺寸小了30%。此外,它增加了第四个发射机和四个接收器,提供多个信号路径,从而提高了33%的分辨率覆盖。从反射信号的相位中提取出目标和障碍物的距离、速度和方向。

数字显示了典型应用中的AWR2944。简单地说,该传感器工作在76- 81 GHz频段,典型频率为77 GHz。可提供高达5 GHz的带宽。采用调频连续波(FMCW)调制。它被封装在一个12 × 12毫米,266针倒装芯片球栅阵列(FCBGA)中。


片上处理能力来自一个300 mhz的Arm-Cortex R5F和360 mhz的C66x DSP。然而,AWR2944的秘密成分是集成的DSP,包括一种称为多普勒分路多址的信号处理技术。有了它,雷达可以探测到距离远至40%的迎面而来的车辆

设计者可以通过一个可用的评估模块(AWR2944EVM)了解更多并确定AWR2944的能力。也可用的是tiep -01027角雷达参考设计。

请记住,ADAS中使用的许多产品和技术也将在自动驾驶汽车中得到应用。最终目标是改善传感和控制,使真正的自动驾驶成为可能。

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