低功耗毫米波雷达在泊车辅助应用中优于超声波的原因

来源：TI

当今的泊车系统主要使用了超声波传感器，这是一种可以感应附近物体的低成本解决方案。尽管这种技术已发展成熟，但是原始设备制造商 (OEM) 必须满足成本敏感市场中泊车辅助和自主泊车应用不断发展的要求，而一级制造商也发现从超声波感应中挖掘更多性能所带来的回报在不断见少。

无论是下一代泊车辅助、自主泊车还是代客泊车辅助系统，都将比超声波感应需要更高和更长的分辨率、精度和距离来检测车辆的周围环境。

超声波传感器的现状

超声波泊车系统因自主等级而异，可以提醒驾驶员感应到的物体，也可以借助摄像头感应功能操纵车辆驶入停车位。如图 1 所示，这些系统使用汽车上安装的 8 至 12 个超声波摄像头，来实现完全覆盖，典型感应距离为 10cm 至 5m。

图 1：超声波传感器（左）和 AWRL1432 传感器（右）的泊车配置比较

超声波传感器通过发射声波，并接收由路径上的物体反射的声波来感应物体。它们通过测量发射声波和接收回波之间的时间差，来计算附近物体的距离。如今，这些传感器通常向中央传感器融合电子控制单元 (ECU) 发送在高速分布式系统接口 (DSI3) 通道上所接收信号的整个波形。

与发射声波的超声波传感器相比，毫米波雷达传感器通过发射频率随时间增长的电磁波来感应物体。这类信号会从给定路径上的物体表面反射回来。毫米波传感器通过测量被感应物体的属性变化，来计算其距离、速率和到达角。

77GHz 毫米波雷达具有宽射频带宽，可实现精密的距离和速率测量，因此逐渐受到高级驾驶辅助系统和车身应用的青睐。德州仪器 (TI) 的 AWRL1432 单芯片雷达传感器等器件还能在 4cm 至 10m 及以上的范围（具体取决于天线配置）精确感应物体。这一扩大的范围支持提前感应出障碍物，使驾驶员有更多时间做出反应并安全地驾驶。

雷达传感器用于泊车辅助的优势

超声波传感器针对声波在一种介质（如空气）的传播进行了优化（泥浆和雨雾等环境条件会限制其性能）。相比之下，毫米波雷达使用的电磁波不需要传播介质，并且在任何外部条件下可提供精密的物体感应。与超声波传感器相比，雷达传感器通常也不易出现错误读数，从而为泊车辅助功能提供了可靠的解决方案。

此外，由于超声波传感器会受到声波传播介质的影响，因此在汽车上安装超声波泊车系统时，需要在保险杠上采取不同的钻孔和喷漆工艺，这会给 OEM 带来巨大的成本。相比之下，毫米波雷达传感器可以安装在汽车保险杠上（如图 2 所示），在简化安装的同时保持美观。

德州仪器的 AWRL1432 毫米波雷达传感器集成了模拟前端与数字处理后端，可在具有成本效益的控制器局域网灵活数据速率通道上传输处理后的输出数据，以便中央 ECU 做出决策。相较而言，将超声波传感器向中央 ECU 传输波形数据所需的 DSI3 电缆价格昂贵。您还可以在汽车上将AWRL1432 传感器和现有的角雷达结合使用（这种配置已变得越来越普遍），从而允许在空间日益受限的传感系统中重复使用多用途传感器。

图 2：多模式角雷达系统与 AWRL1432

结语

AWRL1432 传感器能够提供更大的距离、分辨率和精度，有助于满足当今的泊车辅助、入门级盲点检测和代客泊车等更高自主等级的未来应用的要求。其低功耗架构所需的有功功率更低，并且能够提供空闲和深度睡眠模式，可以在需要电池电源的脚踢开启和门感应应用中提供雷达优势。

AWRL1432 传感器不仅能够支持 OEM 和一级制造商提高泊车系统中的雷达性能，而且还能够在以前受成本和功耗限制的外部应用中实现。这些功能使得软件定义的多用途雷达的开发成为可能，同时，这些雷达可以重复使用相同的硬件，并缩短下一代近场传感应用的工程周期。

审核编辑：汤梓红