Использование технологии mmWave от TI для зондирования салона автомобиля

В статье рассматриваются варианты использования датчиков миллиметрового диапазона 77 ГГц (mmWave) от TI для контроля жизненных показателей пассажиров и водителя. Сенсоры mmWave отличаются низкой стоимостью и высокой производительностью, на их основе можно создавать системы радарного зрения для приложений, требующих очень высокого разрешения
2654
В избранное

Функция распознавания детей в салоне автомобиля нашла свое место в дорожной карте EURO NCAP, таким образом, производители автомобилей должны будут реализовывать ее в своих новых моделях. Добавление функции распознавания детей повышает общую безопасность, а также решает проблему с детьми, забытыми в машине, вовремя сообщая о них водителям. Производители автомобилей могут использовать технологию TI mmWave не только для обнаружения детей и взрослых, но и для контроля жизненных показателей пассажиров и водителя в процессе движения, для активации подушек безопасности в случае аварии транспортного средства, для напоминания пассажирам об использовании ремней безопасности и для решения многих других задач. Причем все эти функции могут быть реализованы без сложных систем, использующих камеры и потоковую обработку видео.

Предлагаемые компанией TI сенсоры mmWave помогают решать перечисленные задачи, отличаются низкой стоимостью и высокой производительностью. На базе датчиков mmWave можно создавать системы радарного зрения для приложений, требующих очень высокого разрешения. Такие радарные системы могут использоваться, например, для определения положения пассажира или водителя.

В статье рассматриваются некоторые варианты использования датчиков mmWave в системах радарного зрения, расположенных в салоне автомобиля.

Использование датчиков mmWave для контроля сердечного ритма

На рис. 1 представлен первый пример использования датчика mmWave. Испытатель установил однокристальный датчик AWR1642 на приборной панели автомобиля. Во время движения датчик успевает измерять частоту сердечных сокращений и частоту дыхания не только водителя, но и пассажира. При этом радиуса действия датчика оказывается достаточно для того, чтобы контролировать аналогичные показатели всех пассажиров, находящихся в салоне автомобиля.

Контроль жизненных показателей пассажиров и водителя с помощью датчика AWR1642 от TI 

 

Рис. 1. Контроль жизненных показателей пассажиров и водителя с помощью датчика AWR1642 от TI 

Во втором примере, показанном на рис. 2, мы снова использовали датчик AWR1642 для обнаружения пассажиров и контроля их жизненных показателей. Датчик был установлен над зеркалом заднего вида и работал с двумя передатчиками и четырьмя приемниками. Датчик AWR1843 позволяет работать с тремя передатчиками и четырьмя приемниками, обладает увеличенным объемом памяти и, кроме обнаружения пассажиров, обеспечивает дополнительные функции, например, он способен распознавать и классифицировать пассажиров, определяя взрослых и детей.

Обнаружение пассажиров в салоне автомобиля и контроль их жизненных показателей с помощью однокристального датчика AWR1642, установленного над зеркалом заднего вида

Рис. 2. Обнаружение пассажиров в салоне автомобиля и контроль их жизненных показателей с помощью однокристального датчика AWR1642, установленного над зеркалом заднего вида

Классификация пассажиров с помощью системы радарного зрения

Установленный на потолке салона однокристальный датчик AWR1843 может использоваться для точного обнаружения и классификации пассажиров. Программное обеспечение позволяет с высокой точностью определять, является ли конкретный пассажир взрослым или ребенком. Рисунки 3 и 4 поясняют принцип выполнения классификации.

Обнаружение и классификация пассажиров с помощью датчика AWR1843, установленного на потолке

Рис. 3. Обнаружение и классификация пассажиров с помощью датчика AWR1843, установленного на потолке

 Данные, получаемые в результате работы однокристального датчика AWR1843, позволяют распознавать взрослого или ребенка с точностью более 98%

Рис. 4. Данные, получаемые в результате работы однокристального датчика AWR1843, позволяют распознавать взрослого или ребенка с точностью более 98%

Контроль положения пассажиров с использованием системы радиолокационного зрения

Чтобы продемонстрировать работу функции распознавания положения тел пассажиров, мы использовали оценочный модуль от одного из наших партнеров. В испытаниях участвовал один человек, который стоял перед радарным модулем. Система радиолокационного зрения использует четыре каскадных датчика mmWave и процессор TDAx, который выполняет обработку данных. Результаты отображаются на мониторе компьютера. Процесс испытаний и результаты представлены на рис. 5.

Испытания системы радиолокационного зрения

Рис. 5. Испытания системы радиолокационного зрения

Человек стоит перед радарным модулем (справа в вверху). Визуальная картинка, полученная с помощью системы радиолокационного зрения, представляет собой множество точек, цвет которых соответствует высоте (слева вверху и снизу)

Рисунки 6 и 7 демонстрируют условия и результаты испытаний системы радиолокационного зрения, работающей в салоне большого автомобиля. Мы использовали имитацию салона внедорожника с семью пассажирскими сидениями. Оценочный модуль расположен сверху и направлен вниз, то есть подразумевается его расположение на потолке салона. Система точно определяет всех шестерых пассажиров, находящихся в импровизированном салоне автомобиля. Система также четко определяет свободное место между двумя сиденьями в заднем ряду.

Испытания системы радиолокационного зрения.

Рис. 6. Испытания системы радиолокационного зрения

Лабораторная установка имитирует салон внедорожника с семью пассажирскими сиденьями. Система точно определяет всех шестерых пассажиров.

Визуализация данных, полученных системой радиолокационного зрения

Рис. 7. Визуализация данных, полученных системой радиолокационного зрения

Блоки, выделенные красными пунктирными линиями, указывают на занятое место, а прямоугольник, выделенный черным пунктиром, указывает на свободное место.

Преимущества использования датчиков mmWave от TI

Датчики TI mmWave обеспечивают точное и надежное обнаружение пассажиров в салоне автомобиля.

Если датчик установлен внутри автомобиля, то в жаркий день его температура может быть достаточно высокой. Однако в соответствии с автомобильными стандартами датчик должен сохранять работоспособность даже при повышенных температурах. Большим преимуществом сенсоров mmWave от TI является их широкий диапазон рабочих температур.

Надежность датчика имеет чрезвычайно большое значение при реализации функции обнаружения пассажиров. Датчики mmWave от TI соответствуют требованиям AEC-Q100. Кроме того, датчики mmWave помогают производителям автомобилей обеспечивать уровень B в соответствии с требованиями ASIL (Automotive Safety Integrity Level) для систем внутреннего контроля.

И, наконец, важным преимуществом сенсоров mmWave от TI является фирменное программное обеспечение, которое существенно упрощает процесс проектирования, а также обеспечивает простоту масштабирования системы. MmWave-SDK содержит общий набор драйверов и API-функций для всех однокристальных датчиков и систем радарного зрения. Компания TI также предлагает различные референсные решения и отладочные наборы, позволяющие максимально быстро начать разработку.

Дополнительные ресурсы

Источник: https://e2e.ti.com

 
Производитель: Texas Instruments
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
AWR1642ABIGABLQ1
AWR1642ABIGABLQ1
Texas Instruments
Арт.: 2739608 AN RD DT
Поиск
предложений
FMCW RADAR SENSOR, 76-84GHZ, FCBGA-161
AWR1642ABIGABLQ1
-
Поиск
предложений
AWR1642ABIGABLRQ1
AWR1642ABIGABLRQ1
Texas Instruments
Арт.: 2739828 AN RD DT
Поиск
предложений
AWR1642ABIGABLRQ1
-
Поиск
предложений
AWR1642BOOST-ODS
AWR1642BOOST-ODS
Texas Instruments
Арт.: 2790044 ИНФО AN RD
Поиск
предложений
AWR1642 obstacle detection sensor with wide field-of-view (FOV) antenna evaluation module
AWR1642BOOST-ODS
-
Поиск
предложений
AWR1843BOOST
AWR1843BOOST
Texas Instruments
Арт.: 3424369 ИНФО RD
Поиск
предложений
Оценочный модуль  автомобильного mmWave радиолокационного сенсора AWR1843
AWR1843BOOST
-
Поиск
предложений

Сравнение позиций

  • ()