汽車中毫米波（mmWave）傳感器的作用

傳感技術(shù)正在提升車內(nèi)的安全和舒適性能,準(zhǔn)確判斷車內(nèi)人員入座情況及位置變得越來越重要。據(jù)圣何塞州立大學(xué)統(tǒng)計,平均每年有37名兒童熱死在車中,其中“超過一半(發(fā)生的事故)是由于父母或監(jiān)護人將嬰兒遺忘在車中而發(fā)生的。”

毫米波(mmWave)傳感技術(shù)可以在極具挑戰(zhàn)的環(huán)境條件下(如明亮的光線和黑暗中)檢測到人的位置。與其他傳感技術(shù)不同,毫米波具有非接觸性和非干涉性,可以穿過塑料、干墻和衣服等材料,使傳感器可以隱藏在面板背后,放置在車內(nèi)或車內(nèi)的其他材料內(nèi)。例如,超聲波傳感器無法區(qū)分人和靜物,攝像機在明亮或黑暗的環(huán)境下無法檢測到嬰兒。

具有片上存儲器和數(shù)字信號處理器的AWR1642 77GHz單芯片毫米波傳感器非常適合以上應(yīng)用,因為它能夠感測到非常細(xì)微的運動、甚至是呼吸,從而提示有人存在。

我們使用AWR1642評估模塊來演示靜態(tài)車輛內(nèi)的情況。為了達到演示目的,傳感器將從天窗懸掛下來,朝向后座,如圖1所示,盡管在真實的應(yīng)用中它更可能被放置在座椅靠背內(nèi)部,后視鏡周圍或車頂?shù)鹊胤?。整個檢測處理過程,包括消除可能存在的靜態(tài)雜波的算法,都是在傳感器上完成的。在圖1中,寶寶Max正蓋著毯子在兒童座椅上睡覺。雖然有毯子,傳感器不僅能夠檢測到Max,而且準(zhǔn)確盤但其位置為右后座位。

圖 1:采用TI毫米波傳感器進行車內(nèi)嬰兒檢測實驗。毫米波傳感器被懸掛在天窗上。在可視化圖表中檢測結(jié)果顯示為一張熱量圖。

在圖2中,兩個人并排坐在后座上。兩個紅色框表示毫米波傳感器檢測他們所在位置。由于毫米波傳感器可以遠(yuǎn)距離“看到”并區(qū)分人體,因此該技術(shù)可以輕松擴展為檢測到多排座位的車輛的情況。

圖 2:TI的毫米波傳感器可檢測到坐在后座上的兩個乘客

在圖3中,傳感器檢測到的車外的人可能是入侵者。用于檢測車輛內(nèi)部載用情況的傳感器同樣可以檢測附近人員。如用先進的算法,則很有可能可以區(qū)分人和移動的物體如風(fēng)中的樹枝等。

圖 3:TI的毫米波傳感器可檢測車輛后方的可能入侵者

使用AWR1642的車內(nèi)人員檢測參考設(shè)計提供了系統(tǒng)級概覽和參考軟件處理鏈,用于檢測車輛內(nèi)雙人乘坐情況?！癟I設(shè)計指南”詳細(xì)介紹了應(yīng)用的算法,您可以在實驗室或?qū)嶋H車輛中試用樣本,來檢測雙人座位乘坐情況。該樣本極易修改,可擴展到多人的檢測。

毫米波傳感器不僅為先進的駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS),還為車身、底盤和機艙等應(yīng)用提供解決方案。兒童檢測是歐洲新車安全評鑒(Euro NCAP)項目藍(lán)圖中的特項,預(yù)計于2020年實施。汽車原始設(shè)備制造商(OEM)和Tier-1廠商都在尋找一種以非接觸和非侵入方式檢測兒童的傳感技術(shù)。其他關(guān)鍵因素包括成本效益和解決方案形式; 毫米波傳感器滿足這些條件,它采用單芯片優(yōu)化材料、小巧緊湊的尺寸和高分辨率技術(shù)。我會很期待在我的下一輛車上看到這種傳感技術(shù)。你也是嗎?