低功耗毫米波雷達在泊車輔助應用中優于超聲波的原因

當今的泊車系統主要使用了超聲波傳感器，這是一種可以感應附近物體的低成本解決方案。盡管這種技術已發展成熟，但是原始設備制造商 (OEM) 必須滿足成本敏感市場中泊車輔助和自主泊車應用不斷發展的要求，而一級制造商也發現從超聲波感應中挖掘更多性能所帶來的回報在不斷見少。

無論是下一代泊車輔助、自主泊車還是代客泊車輔助系統，都將比超聲波感應需要更高和更長的分辨率、精度和距離來檢測車輛的周圍環境。

超聲波傳感器的現狀

超聲波泊車系統因自主等級而異，可以提醒駕駛員感應到的物體，也可以借助攝像頭感應功能操縱車輛駛入停車位。如圖 1 所示，這些系統使用汽車上安裝的 8 至 12 個超聲波攝像頭，來實現完全覆蓋，典型感應距離為 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射聲波，并接收由路徑上的物體反射的聲波來感應物體。它們通過測量發射聲波和接收回波之間的時間差，來計算附近物體的距離。如今，這些傳感器通常向中央傳感器融合電子控制單元 (ECU) 發送在高速分布式系統接口 (DSI3) 通道上所接收信號的整個波形。

與發射聲波的超聲波傳感器相比，毫米波雷達傳感器通過發射頻率隨時間增長的電磁波來感應物體。這類信號會從給定路徑上的物體表面反射回來。毫米波傳感器通過測量被感應物體的屬性變化，來計算其距離、速率和到達角。

77GHz 毫米波雷達具有寬射頻帶寬，可實現精密的距離和速率測量，因此逐漸受到高級駕駛輔助系統和車身應用的青睞。德州儀器 (TI) 的 AWRL1432 單芯片雷達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）精確感應物體。這一擴大的范圍支持提前感應出障礙物，使駕駛員有更多時間做出反應并安全地駕駛。

雷達傳感器用于泊車輔助的優勢

超聲波傳感器針對聲波在一種介質（如空氣）的傳播進行了優化（泥漿和雨霧等環境條件會限制其性能）。相比之下，毫米波雷達使用的電磁波不需要傳播介質，并且在任何外部條件下可提供精密的物體感應。與超聲波傳感器相比，雷達傳感器通常也不易出現錯誤讀數，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受到聲波傳播介質的影響，因此在汽車上安裝超聲波泊車系統時，需要在保險杠上采取不同的鉆孔和噴漆工藝，這會給 OEM 帶來巨大的成本。相比之下，毫米波雷達傳感器可以安裝在汽車保險杠上（如圖 2 所示），在簡化安裝的同時保持美觀。

德州儀器的 AWRL1432 毫米波雷達傳感器集成了模擬前端與數字處理后端，可在具有成本效益的控制器局域網靈活數據速率通道上傳輸處理后的輸出數據，以便中央 ECU 做出決策。相較而言，將超聲波傳感器向中央 ECU 傳輸波形數據所需的 DSI3 電纜價格昂貴。您還可以在汽車上將AWRL1432 傳感器和現有的角雷達結合使用（這種配置已變得越來越普遍），從而允許在空間日益受限的傳感系統中重復使用多用途傳感器。

圖2 多模式角雷達系統與AWRL1432

結語

AWRL1432 傳感器能夠提供更大的距離、分辨率和精度，有助于滿足當今的泊車輔助、入門級盲點檢測和代客泊車等更高自主等級的未來應用的要求。其低功耗架構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應用中提供雷達優勢。

AWRL1432 傳感器不僅能夠支持 OEM 和一級制造商提高泊車系統中的雷達性能，而且還能夠在以前受成本和功耗限制的外部應用中實現。這些功能使得軟件定義的多用途雷達的開發成為可能，同時，這些雷達可以重復使用相同的硬件，并縮短下一代近場傳感應用的工程周期。