在自动泊车应用中，雷达为什么优于超声波_

随着汽车原始设备制造商开发自主性更高的车辆，自动泊车技术也在不断发展。这些泊车系统包括泊车辅助（仍然需要驾驶员参与）和自动泊车（可以免手动操作）。

当今的汽车泊车系统大多使用超声波和摄像头传感器。超声波传感器的工作原理是发出高频声波，被其路径中的物体反射。传感器通过测量从发射到接收所用的时间来测量附近物体的距离。但是，超声波和摄像头技术确实有一定的局限性，会受到以下因素的制约：

• 如泥土和雾这样的环境条件

• 最小和最大探测距离

• 水平和垂直视场窄

• 成本

即将推出的自动泊车系统可受益于 TI 经济高效的毫米波 (mmWave) 雷达传感器，即使在恶劣的环境条件下也能实现有效的 360 度全景环视。此外，毫米波雷达技术还可提供重要的环境信息，例如附近物体的距离、速度和角度。

雷达传感器可在各种环境下使用

可靠性是其他传感技术（如超声波、电容和摄像头系统）的主要缺点。水、泥土、碎屑、雾、雪以及弱光或强光会影响其他传感技术的效果，但不会影响毫米波雷达。雷达可在各种环境条件下正常工作。此外，雷达不需要非金属保险杠切口，在保持汽车美观的同时也保护了雷达传感器。

在自动泊车应用中，雷达为什么优于超声波

相比其他传感技术（如超声波传感器），毫米波雷达可以检测到更远的物体。雷达传感器不是发射声波，而是产生无线电波：无线电波的波长在电磁波谱中最长。这些无线电波被路径中的物体反射，通过计算其频率变化即可确定物体的距离。由于无线电波可以传播得更远，因此它们的探测范围也更大。通过感应更远距离的物体，可以检测到停车场附近的更多物体。TI 的 AWR1843AOP 器件可以检测最远 50m 的物体。

除了最大范围限制外，超声波传感器还有最小范围限制，约为 10cm 到 15cm。而 TI 的毫米波雷达可以检测到近至 4cm 的物体，这可以帮助驾驶员在狭窄、紧凑的停车位上操纵车辆，并检测靠近车辆的边缘。雷达的通道带宽与距离分辨率（即区分两个或更多个物体的能力）成反比。AWR1843AOP 的 4GHz 带宽与约 4cm 的距离分辨率相关。

毫米波雷达传感器的优势之一是其视野宽广。图 1 表明超声波传感器的视野有限。即使在汽车周围放置的超声波传感器比雷达传感器多（通常多达 12 个），检测方面仍然存在差距。毫米波雷达的视野覆盖范围更广，可在车辆周围实现 360 度全覆盖，同时使用的传感器比超声波传感器实施方案更少。

图 1：超声波与毫米波雷达系统的距离和视野比较

其他传感技术，如飞行时间和超声波，可能无法检测到远低于或高于传感器高度的物体，AWR1843AOP 的 140 度垂直视野能够检测低处物体，例如路缘、护柱、小动物和道路上的碎片。图2显示了使用AWR1843AOP评估模块 (EVM) 检测用作低高度路缘的煤渣砌块。

图 2：使用 TI 的 AWR1843AOP EVM 检测用作路缘的煤渣砌块

由于兼具宽视野和高距离分辨率特性，它可以同时检测和区分多个静态物体。图 3 显示了雷达能够区分表面积极小的几种不同材料（包括木材、金属和塑料）物体。

图 3：检测各种类型、尺寸和材质的多个静态物体

AOP 技术可加快上市速度

随着汽车制造商和一级供应商转为采用 77GHz 毫米波传感器以提高在泊车时检测物体的性能，TI 的 AWR1843AOP 毫米波雷达传感器将天线、雷达收发器、数字信号处理器、微控制器和接口外设全部集成到一个芯片上，如图 4 所示。将封装集成到芯片上消除了对高频基板材料的需求。与其他雷达传感器相比，不使用高频基板材料可大大降低成本和制造复杂度，同时节省约 30% 的布板空间。

由于无需设计、模拟和表征天线性能，甚至可以加快产品上市速度。此外，TI 的软件可在公司的 60GHz 和 77GHz 器件中重复使用和移植，从而加快多雷达系统级设计。