introduzione
Il rischio ridotto di oggetti nell'angolo cieco è solo un aspetto per rendere più sicure le svolte per i conducenti. È inoltre fondamentale fornire ai conducenti le informazioni di cui hanno bisogno. Di conseguenza, per agire rapidamente in una situazione urgente, alcune strategie di avviso continuano a sforzarsi di fornire ai conducenti dati specifici.
Gli angoli ciechi sono aree circostanti il veicolo che non vengono catturate dagli specchietti retrovisori. Più, nessuna posizione perfetta dello specchio o del sedile del conducente eliminerebbe questo punto cieco. Qual è la soluzione più efficace? Un sensore di avviso automatico per avvisare il conducente di un veicolo nelle vicinanze. È diventata una necessità fondamentale per migliorare la sicurezza. Questi sensori funzionano in modo tale da coprire tutti i punti della strada senza limiti.
La capacità di rilevare i veicoli in modo affidabile avvantaggia notevolmente la sicurezza del sito e il controllo del traffico. Scegliere la tecnologia giusta per la tua applicazione di rilevamento dei veicoli può essere difficile. Perciò, considerare alcuni fattori, come compito, dimensione dell'obiettivo, campo di rilevamento, e montaggio del sensore. Più, se l'applicazione è principalmente indoor o outdoor.
Inoltre, ci sono varie tecnologie introdotte per questo scopo. Al giorno d'oggi, due tipi di sensori sono comuni; Radar a onde millimetriche e sensori a ultrasuoni. Così, qual è la differenza tra i sistemi di monitoraggio degli angoli ciechi radar a onde millimetriche e ultrasonici? Qual è il migliore? Ne abbiamo discusso nell'articolo. Così, continua a leggere per sapere tutto!
Sensori nei sistemi di monitoraggio dei punti ciechi
Sistemi di monitoraggio degli angoli ciechi rilevare i veicoli nelle aree dei punti ciechi utilizzando radar a onde millimetriche o sensori a ultrasuoni. Questi sensori si trovano all'interno dei lati sinistro e destro dei paraurti posteriori. Le telecamere sono posizionate negli alloggiamenti degli specchietti laterali. La differenza tra i sistemi di monitoraggio degli angoli ciechi radar a ultrasuoni ea microonde include che il radar è utile nei tunnel. Tuttavia, gli altri sensori in genere entrano in modalità standby in questi casi.
Sensori radar
Sensori radar ad onde millimetriche avere una varietà di applicazioni. Ci facilita nelle previsioni del tempo, controllo del traffico, e a bordo delle automobili. Ha anche funzioni come avviso di collisione e assistenza alla frenata. Altre funzioni come i sistemi di assistenza alla guida evolvono verso sistemi di sicurezza attiva.
Le unità dei sensori radar sono collegate via cavo a un display in cabina, che avverte il conducente dell'avvicinarsi di pericoli tramite segnali acustici e una serie di LED. Può essere perfettamente integrato con gli allarmi inversi esistenti, quindi l'allarme suona solo quando viene rilevato un pericolo o una persona.
Benefici
- Basso consumo energetico
- Design a basso impatto
- Sensore scalabile ed economico
- Veloce, resiliente, e modulazione affidabile della sequenza di chirp per il riconoscimento degli oggetti
- Sensore radar di imaging 4D di nuova generazione per un maggiore comfort, sicurezza, e guida automatizzata
Cosa sono esattamente i sensori radar?
I sensori radar sono dispositivi che convertono i segnali eco a microonde in segnali elettrici. Rilevano il movimento utilizzando la tecnologia di rilevamento wireless conoscendo la posizione e la forma dell'oggetto. Sensori radar, a differenza di altri sensori, non sono influenzati dalla luce o dall'oscurità. Possono rilevare ostruzioni come vetro e “vedere” attraverso i muri.
Esistono diversi tipi di sensori radar con diverse applicazioni. Ecco alcuni dei più famosi:
Radar a onde millimetriche
Il sensore radar ad onde millimetriche ha una frequenza operativa di 30 a 300 GHz. Significa che l'onda elettromagnetica emessa è su una scala millimetrica. Le onde millimetriche hanno le caratteristiche sia degli infrarossi che delle microonde a causa della loro lunga lunghezza d'onda. L'onda non è influenzata dall'esterno, permettendogli di adattarsi ai vari ambienti climatici. I suoi metodi di misurazione dividono radar a onde millimetriche in due modalità.
L'onda modulata continua di frequenza e il doppler pulsato sono le tecniche più comunemente utilizzate. È ampiamente utilizzato nelle applicazioni industriali e automobilistiche. Tuttavia, il doppler pulsato è comune nelle applicazioni militari.
Modalità a impulsi
Il metodo a impulsi prevede l'utilizzo di un segnale a impulsi. Questo segnale cambia la frequenza dell'oscillatore controllato in tensione nel trasmettitore radar. Dopo di che, isola l'onda riflessa dal segnale trasmesso nel ricevitore. La sua struttura è più complicata di altri sistemi radar. Più, è costoso.
Modulazione di frequenza (FM) Modalità onda continua
La gamma di modalità a onda continua FM è il metodo comunemente utilizzato. La distanza tra due oggetti è determinata dalla differenza di frequenza tra i segnali ricevuti e trasmessi. I segnali trasmessi e ricevuti vengono combinati per produrre un segnale a frequenza intermedia. Una trasformata di Fourier di questo segnale a frequenza intermedia (fornisce informazioni precise sulla distanza).
radar doppler
Il radar Doppler è in un tale sistema, che si integra facilmente nei veicoli di oggi. Così, rimbalzano le onde radio su superfici come edifici e auto parcheggiate. Il segnale radar colpisce la superficie ad angolo, facendo rimbalzare il suo riflesso. Il segnale continua a colpire oggetti nascosti dietro l'angolo. Alcuni dei segnali radar si riflettono sui rilevatori montati sull'auto.
Sensori radar anteriori
Questo sensore consente veloce, preciso, e rilevamento e tracciamento di oggetti resilienti. A causa delle seguenti caratteristiche, si adatta bene a scenari di traffico complessi.
- Campo di rilevamento
- Ampio campo visivo
- Eccellente variazione dell'angolo
- Nuova funzione di modulazione della sequenza di chirp
Nonostante la poca distanza tra loro, il sensore rileva un motociclista che sta sorpassando un camion. Questi sensori identificano in modo affidabile entrambi gli oggetti. Quando il veicolo si avvicina a una galleria, il radar può vedere un motociclista davanti. È dovuto alla sua separabilità orizzontale, che gli consente di rilevare lo spazio tra la motocicletta e il soffitto del tunnel. Queste proprietà consentono la misurazione diretta dell'altezza, migliore classificazione del traffico, e potenziali ostacoli di corsia come pneumatici o pallet.
Come funzionano i sensori radar?
Quando le onde radio colpiscono una superficie, riflettono. Le onde possono facilmente trasmettere attraverso l'atmosfera. Il radar è così frequentemente impiegato in una varietà di applicazioni di rilevamento di oggetti. In auto, Il radar a onde millimetriche viene in genere utilizzato per il monitoraggio degli angoli ciechi. I sistemi basati su radar utilizzano le onde radio per trovare oggetti all'interno del loro raggio operativo e allertare il conducente. I seguenti componenti costituiscono un sistema di base basato su radar.
Un sistema radar, nella sua forma più elementare, ha i seguenti sottosistemi:
Trasmettitore
Un generatore di forme d'onda genera segnali alimentati da amplificatori.
Guide d'onda
Come il nome suggerisce, hanno aiutato nella trasmissione di segnali radar.
Antenna
Un dispositivo che converte l'energia del trasmettitore in segnali nello spazio.
Ricevitore
Un dispositivo utilizzato per rilevare e acquisire segnali.
Gamma di sensori radar
Il radar automobilistico è generalmente classificato come segue:
- Radar a corto raggio – 0.5 a 20 metri
- Radar a medio raggio – 1 a 60 metri
- radar a lungo raggio- 10 a 250 metri
Costo dei radar automobilistici?
In grandi quantità, costo dei radar automobilistici convenzionali $50-100 per unità, ma c'è una richiesta di a $10-30 radar. I futuri radar di imaging sono più costosi, con prezzi che vanno da $150 in produzione di massa per una singola unità a $1000 per un set a 360 gradi.
Vantaggi del sistema basato su radar
- I sistemi radar a lungo raggio possono vedere fino a 250 metri di distanza.
- Le onde radio facilitano l'identificazione precisa di un oggetto nell'angolo cieco.
- È in grado di distinguere tra oggetti fissi e in movimento
Perché FMCW è all'avanguardia per le tecniche di modulazione per applicazioni radar automobilistiche?
Le tecniche di modulazione sono cruciali nella tecnologia radar. Hanno un tempo di misurazione più breve e un rapporto di potenza picco-medio inferiore rispetto ai radar a impulsi. Le singole informazioni sull'intervallo target e sulla velocità devono essere misurate simultaneamente. Anche, si aggiornano rapidamente nelle applicazioni di sicurezza automobilistica.
77Sistemi radar automobilistici GHz
La tecnologia radar ci consente di determinare facilmente tre parametri significativi. Include la gamma, velocità relativa, e direzione di arrivo.
Velocità e portata
Una maggiore larghezza di banda di 4 GHz è estremamente vantaggioso. Migliora la risoluzione della gamma e la risoluzione della velocità. Per tale motivo, ci permette di distinguere oggetti ravvicinati, che è molto utile in applicazioni come il parcheggio automatizzato.
Un altro motivo per cui 77 GHz è vantaggioso in quanto riduce le dimensioni e il fattore di forma del dispositivo, rendendolo quindi molto desiderabile per le aziende automobilistiche. Più, consente loro di montare questi sensori in posizioni difficili.
Differenza tra i sistemi di monitoraggio dei punti ciechi radar a onde ultrasoniche e millimetriche
Sensori radar
I sensori radar funzionano con le onde elettromagnetiche. Radar ad ultrasuoni, d'altro canto, utilizzare le onde sonore per svolgere le loro funzioni. È la distinzione principale tra sensori radar a ultrasuoni e a onde millimetriche. Una delle principali differenze tra i sistemi di monitoraggio degli angoli ciechi a ultrasuoni e radar è che i sensori radar possono rilevare il movimento e la velocità in modo più preciso.
I sensori ad ultrasuoni’ le onde rimbalzano sugli oggetti e viaggiano a una velocità nota. Onde radar, a differenza delle onde ultrasoniche, reagiscono in modo diverso ai materiali poiché si riflettono sulla superficie. Un sensore radar può calcolare la velocità e la direzione di un oggetto rilevandone l'effetto Doppler o la variazione della frequenza delle onde.
Un'altra differenza tra il radar ad ultrasuoni e quello a onde millimetriche sistemi di monitoraggio degli angoli ciechi è che gli isolanti non influiscono sui dispositivi basati su radar a onde millimetriche. Il sistema non è influenzato dalla superficie dell'oggetto riflettente.
Sensori ad ultrasuoni
Un sensore a ultrasuoni è un dispositivo di misurazione senza contatto che utilizza le onde ultrasoniche per misurare la distanza tra due oggetti. Questo sensore ha un trasmettitore che invia onde ultrasoniche. Quando le onde colpiscono un oggetto, parte della loro energia viene riflessa al ricevitore del sensore come segnale eco.
È un dispositivo di assistenza al veicolo che assiste i conducenti nel cambio di corsia in sicurezza durante la guida. Sono dotati di sensori di frequenza ad alta velocità per gli indicatori di avviso del cicalino sinistro e destro posteriore e destro e sinistro del veicolo. Questi indicatori di avviso si accendono per avvisare l'utente della presenza di un oggetto. Include il rilevamento degli angoli ciechi e l'assistenza alla retromarcia. I sensori a ultrasuoni sondano il lato/posteriore del veicolo per rilevare oggetti in movimento nell'angolo cieco della zona di rilevamento.
Il sistema è costituito da una scatola di controllo, due sensori ultrasonici, e due monitor per la regione cieca. Inoltre, un cicalino e un cablaggio che collega le onde ultrasoniche e il computer.
La fisica del sensore ad ultrasuoni
I sensori a ultrasuoni emettono brevi impulsi ultrasonici che vengono riflessi dagli ostacoli. Dopo di che, i segnali di eco vengono ricevuti ed elaborati. Il trasduttore ultrasonico è alloggiato all'interno della custodia in plastica di un sensore ultrasonico. È costituito da una pentola in alluminio con un diaframma che contiene un elemento piezoceramico.
La ECU invia un segnale digitale per trasmettere un segnale al sensore. Fa oscillare il diaframma in alluminio con onde quadre per 300 secondi ad una frequenza di risonanza di 48 kHz. Ne risulta l'emissione di impulsi ultrasonici. Dopo circa 900 secondi di relax, il diaframma riceve il suono riflesso da un ostacolo e vibra. L'elemento piezoceramico emette queste vibrazioni come segnale analogico.
Distanza ultrasonica
I sensori a ultrasuoni emettono onde con una frequenza superiore alla gamma di onde udibili dell'orecchio umano attraverso il trasmettitore. Dopo la riflessione, il ricevitore riceve le onde. La distanza tra l'auto e l'oggetto si identifica conoscendo la differenza di tempo tra la ricezione e l'invio. Le frequenze più comunemente usate sono 40kHz, 48kHz, e 58 kHz. In generale, una frequenza più alta porta a una maggiore precisione del sensore. Il sensore presenta una piccola diffrazione e una buona direttività. Consente al sensore a ultrasuoni di propagare i segnali attraverso i raggi. È comune negli scenari di guida a bassa velocità come i sistemi di parcheggio automatici e i radar di retromarcia.
Sensori ad ultrasuoni su un'auto
Da due a quattro sensori ultrasonici montati sul paraurti posteriore rilevano un ostacolo fino a 2 a 2,5 m di distanza nel caso del sonar posteriore. Il conducente è a conoscenza della distanza in tempo reale variando i suoni del cicalino.
Caratteristiche ultrasoniche
Il sensore a ultrasuoni è disponibile in tre varianti di sensore meccanicamente compatibili:
- Campo di rilevamento: max. 2.5 m, min. 15 centimetro; presenza dell'oggetto 6 centimetro
- Campo di rilevamento: max. 4.5 m, min. 15 centimetro; presenza dell'oggetto 6 centimetro
- Campo di rilevamento: max. 5.5 m, min. 15 centimetro; presenza dell'oggetto 3 centimetro
Uso di sensori ad ultrasuoni nelle automobili
Ci sono tre usi principali dei sensori a ultrasuoni nelle automobili. Le app di parcheggio utilizzano i dati aggregati dei veicoli collegati, e i dati ultrasonici sono una parte cruciale di quei dati. Veicoli connessi’ sensori a ultrasuoni possono rilevare i parcheggi disponibili nelle vicinanze. Milioni di veicoli vengono combinati con questi dati sui parcheggi per produrre un quadro completo ed esatto della disponibilità dei parcheggi.
I sensori ad ultrasuoni sono uno dei tanti sensori utilizzati dai veicoli autonomi (DI) tecnologia. I sensori a ultrasuoni interni del veicolo possono rilevare condizioni esterne. Questi enormi dati sono necessari per il funzionamento della tecnologia alla base dei veicoli autonomi. Gli algoritmi AV utilizzano i dati dei sensori a ultrasuoni provenienti da milioni di automobili collegate.
Consentendo ai veicoli di rilevare e trasmettere avvisi di pericolo stradale, la tecnologia sfrutta i dati dei sensori a ultrasuoni. Quando la vista è scarsa, i sensori a ultrasuoni possono dire se un'auto è troppo vicina a un altro veicolo o a un pedone.
Diversi inconvenienti del sensore ad ultrasuoni
- Il raggio di rilevamento dei sensori a ultrasuoni è insufficiente per l'uso in veicoli in movimento.
- La precisione dei sensori a ultrasuoni varia in modo significativo con la temperatura di esercizio.
- Non è facile leggere i riflessi da superfici curve e lisce
- Pioggia e altre condizioni meteorologiche avverse, come la neve, avere un impatto sulla precisione
- Il campo visivo dei sensori a ultrasuoni è abbastanza buono, ma il tasso di rilevamento degli oggetti presenti in quelle regioni è basso
- Non è facile rilevare entità diverse come esseri viventi e segnali stradali
Quale sensore è più sensibile alle interferenze atmosferiche?
I sistemi basati su radar a onde millimetriche continuano a funzionare normalmente indipendentemente dai fattori ambientali. Questi fattori includono la temperatura, umidità, piovere, neve, eccetera. Il radar è una soluzione resistente alle intemperie. Le condizioni di lavoro nelle vicinanze non influiscono sui sistemi radar. Uno dei principali vantaggi del radar a onde millimetriche è che può funzionare in varie condizioni di illuminazione, sia di notte che di giorno.
La costante dielettrica del materiale target è una considerazione importante per i sensori radar. Tende a passare proprio attraverso materiali con basse costanti dielettriche perché non riflettono le onde elettromagnetiche.
Conclusione
I dispositivi elettronici sono in grado di eseguire una varietà di attività senza interruzioni al posto degli esseri umani. Uno dei motivi comuni per cui un dispositivo elettronico è preferibile a un essere umano è che può funzionare più velocemente e in modo più affidabile perché non perde la concentrazione.
Lo stesso vale per un sistema di monitoraggio. È un dispositivo utilizzato per eseguire misurazioni continue. Con l'aiuto dei sensori, questo tipo di dispositivo elettronico può misurare informazioni fisiche su un oggetto.
Le onde emesse dal sensore radar a onde millimetriche, come quelli dei sensori a ultrasuoni, rimbalza sugli oggetti e viaggia a una velocità nota (molto più veloce delle onde ultrasoniche).
Il radar non è solo meno costoso di altre tecnologie, ma ha anche una gamma più ampia di applicazioni. È una tecnologia collaudata grazie ai progressi negli algoritmi software personalizzati. Sta rapidamente diventando una delle alternative più interessanti per le case automobilistiche.
Se hai qualche domanda, contattaci!
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