汽車中毫米波（mmWave）傳感器的作用

傳感技術正在提升車內的安全和舒適性能,準確判斷車內人員入座情況及位置變得越來越重要。據圣何塞州立大學統計,平均每年有37名兒童熱死在車中,其中“超過一半(發生的事故)是由于父母或監護人將嬰兒遺忘在車中而發生的。”

毫米波(mmWave)傳感技術可以在極具挑戰的環境條件下(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,放置在車內或車內的其他材料內。例如,超聲波傳感器無法區分人和靜物,攝像機在明亮或黑暗的環境下無法檢測到嬰兒。

具有片上存儲器和數字信號處理器的AWR1642 77GHz單芯片毫米波傳感器非常適合以上應用,因為它能夠感測到非常細微的運動、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車輛內的情況。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,盡管在真實的應用中它更可能被放置在座椅靠背內部,后視鏡周圍或車頂等地方。整個檢測處理過程,包括消除可能存在的靜態雜波的算法,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距離“看到”并區分人體,因此該技術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,則很有可能可以區分人和移動的物體如風中的樹枝等。

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的車內人員檢測參考設計提供了系統級概覽和參考軟件處理鏈,用于檢測車輛內雙人乘坐情況。“TI設計指南”詳細介紹了應用的算法,您可以在實驗室或實際車輛中試用樣本,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(ADAS),還為車身、底盤和機艙等應用提供解決方案。兒童檢測是歐洲新車安全評鑒(Euro NCAP)項目藍圖中的特項,預計于2020年實施。汽車原始設備制造商(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。其他關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,它采用單芯片優化材料、小巧緊湊的尺寸和高分辨率技術。我會很期待在我的下一輛車上看到這種傳感技術。你也是嗎?