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(jì)，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(hù)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(cè)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(jī)在明亮或黑暗的環(huán)境下無法檢測(cè)到嬰兒。

具有片上存儲(chǔ)器和數(shù)字信號(hào)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?yàn)樗軌蚋袦y(cè)到非常細(xì)微的運(yùn)動(dòng)、甚至是呼吸，從而提示有人存在。

我們使用AWR1642評(píng)估模塊來演示靜態(tài)車輛內(nèi)的情況。為了達(dá)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(shí)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(gè)檢測(cè)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(cè)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(jìn)行車內(nèi)嬰兒檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。毫米波傳感器被懸掛在天窗上。在可視化圖表中檢測(cè)結(jié)果顯示為一張熱量圖。

在圖2中，兩個(gè)人并排坐在后座上。兩個(gè)紅色框表示毫米波傳感器檢測(cè)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(kuò)展為檢測(cè)到多排座位的車輛的情況。

圖 2：TI的毫米波傳感器可檢測(cè)到坐在后座上的兩個(gè)乘客

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

圖 3：TI的毫米波傳感器可檢測(cè)車輛后方的可能入侵者

使用AWR1642的車內(nèi)人員檢測(cè)參考設(shè)計(jì)提供了系統(tǒng)級(jí)概覽和參考軟件處理鏈，用于檢測(cè)車輛內(nèi)雙人乘坐情況。“TI設(shè)計(jì)指南”詳細(xì)介紹了應(yīng)用的算法，您可以在實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶋H車輛中試用樣本，來檢測(cè)雙人座位乘坐情況。該樣本極易修改，可擴(kuò)展到多人的檢測(cè)。

毫米波傳感器不僅為先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），還為車身、底盤和機(jī)艙等應(yīng)用提供解決方案。兒童檢測(cè)是歐洲新車安全評(píng)鑒（Euro NCAP）項(xiàng)目藍(lán)圖中的特項(xiàng)，預(yù)計(jì)于2020年實(shí)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(cè)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(huì)很期待在我的下一輛車上看到這種傳感技術(shù)。你也是嗎？