汽车中毫米波（mmWave）传感器的作用

传感技术正在提升车内的安全和舒适性能,准确判断车内人员入座情况及位置变得越来越重要。据圣何塞州立大学统计,平均每年有37名儿童热死在车中,其中“超过一半(发生的事故)是由于父母或监护人将婴儿遗忘在车中而发生的。”

毫米波(mmWave)传感技术可以在极具挑战的环境条件下(如明亮的光线和黑暗中)检测到人的位置。与其他传感技术不同,毫米波具有非接触性和非干涉性,可以穿过塑料、干墙和衣服等材料,使传感器可以隐藏在面板背后,放置在车内或车内的其他材料内。例如,超声波传感器无法区分人和静物,摄像机在明亮或黑暗的环境下无法检测到婴儿。

具有片上存储器和数字信号处理器的AWR1642 77GHz单芯片毫米波传感器非常适合以上应用,因为它能够感测到非常细微的运动、甚至是呼吸,从而提示有人存在。

我们使用AWR1642评估模块来演示静态车辆内的情况。为了达到演示目的,传感器将从天窗悬挂下来,朝向后座,如图1所示,尽管在真实的应用中它更可能被放置在座椅靠背内部,后视镜周围或车顶等地方。整个检测处理过程,包括消除可能存在的静态杂波的算法,都是在传感器上完成的。在图1中,宝宝Max正盖着毯子在儿童座椅上睡觉。虽然有毯子,传感器不仅能够检测到Max,而且准确盘但其位置为右后座位。

图 1:采用TI毫米波传感器进行车内婴儿检测实验。毫米波传感器被悬挂在天窗上。在可视化图表中检测结果显示为一张热量图。

在图2中,两个人并排坐在后座上。两个红色框表示毫米波传感器检测他们所在位置。由于毫米波传感器可以远距离“看到”并区分人体,因此该技术可以轻松扩展为检测到多排座位的车辆的情况。

图 2:TI的毫米波传感器可检测到坐在后座上的两个乘客

在图3中,传感器检测到的车外的人可能是入侵者。用于检测车辆内部载用情况的传感器同样可以检测附近人员。如用先进的算法,则很有可能可以区分人和移动的物体如风中的树枝等。

图 3:TI的毫米波传感器可检测车辆后方的可能入侵者

使用AWR1642的车内人员检测参考设计提供了系统级概览和参考软件处理链,用于检测车辆内双人乘坐情况。“TI设计指南”详细介绍了应用的算法,您可以在实验室或实际车辆中试用样本,来检测双人座位乘坐情况。该样本极易修改,可扩展到多人的检测。

毫米波传感器不仅为先进的驾驶辅助系统(ADAS),还为车身、底盘和机舱等应用提供解决方案。儿童检测是欧洲新车安全评鉴(Euro NCAP)项目蓝图中的特项,预计于2020年实施。汽车原始设备制造商(OEM)和Tier-1厂商都在寻找一种以非接触和非侵入方式检测儿童的传感技术。其他关键因素包括成本效益和解决方案形式; 毫米波传感器满足这些条件,它采用单芯片优化材料、小巧紧凑的尺寸和高分辨率技术。我会很期待在我的下一辆车上看到这种传感技术。你也是吗?