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使用低功耗 60GHz 毫米波雷达传感器满足 Euro NCAP 儿童存在检测要求

2023-03-10 10:30:22 来源:德州仪器 点击:2785

Euro NCAP 儿童

在选购新车时,具有安全意识的消费者可以查看欧盟新车安全评鉴协会 (NCAP) 提供的评级,了解不同地区如何比较汽车的 NCAP 评级;作为发展路线图的一部分,Euro NCAP 一直致力于推动车内儿童存在检测计划。

从 2025 年开始,只有直接传感解决方案才能获得 NCAP 分数,因此会引导汽车制造商从间接传感方案(如开门逻辑、压力电容传感和不可靠的重量传感解决方案)转向采用单个 60GHz 雷达传感器的方案。

60GHz 雷达传感器提供更高的精度,与重量传感器和基于摄像头的替代方案等解决方案相比更具成本效益,后者在具有挑战性的现实照明条件下可能难以满足需求。TI 的 60GHz AWRL6432雷达传感器等传感器支持车内传感,可检测车内(包括搁脚空间)是否存在儿童,并支持超低的系统物料清单成本,从而帮助您满足 Euro NCAP 设计要求。

简化车内儿童存在检测

许多公司测试了拯救车内无人看管的儿童的可能性。例如,TI 进行了几项在双排 SUV 内使用 AWRL6432 进行儿童存在检测相关的测试。这些测试包括检测一个模拟儿童的会呼吸的玩具娃娃,将这个玩具娃娃放置在前向或后向汽车安全座椅,甚至是搁脚空间中。仅仅一个传感器就能够检测到两排座椅(包括第一排和第二排的搁脚空间)上存在这个玩具娃娃。图 1b展示了雷达传感器在头顶的安装方式。

使用 AWRL6432 在 SUV 内检测

                                           (a)                                     (b)                                        (c)

图 1:使用 AWRL6432 在 SUV 内检测

(a) 前排驾驶员座椅搁脚空间中的呼吸娃娃、

(b) 前排乘客座椅上的后向汽车安全座椅中的呼吸娃娃以及

(c) 第二排驾驶员侧后向汽车安全座椅中的呼吸娃娃

测试结果(如图1所示)证明了传感器检测在SUV 中留下的呼吸玩具娃娃的准确度和能力。大家可以看到,放置在前排搁脚空间以及后向汽车安全座椅(安装在前排乘客座椅和第二排驾驶员侧座椅上)中的玩具娃娃均显示为“检测到”,即使汽车发动机熄火的情况下也是如此。

利用毫米波雷达传感器的低功耗功能

Euro NCAP 要求儿童存在检测系统在发动机熄火后至少运行 15 分钟,以确保传感器可以扫描、检测和提醒驾驶员是否有儿童被留在车内或在无人看管的情况下进入驾驶室。

大多数雷达传感器的平均功耗通常为数百毫瓦,有些高达 4W。采用低功耗架构的新型 60GHz 毫米波传感器(如 AWRL6432)在 500ms 的帧周期内平均功耗小于10mW。尽可能缩短线性调频脉冲时间和处理时间可以将平均功耗优化低至 2mW。这在两个方面帮助汽车制造商:

1. 在无需牺牲性能的情况下,实现高精度的儿童存在检测,可在多次行程中节省电量。

2. 还可使用同一传感器进行入侵检测,在用户开始下一次行程之前保护车辆。

对于入侵检测功能,雷达传感器必须能够长时间连续运行、监控并准确检测车内的入侵者。

图2展示了 AWRL6432 传感器能够进行接近传感,检测 1米外靠近汽车的人。这对于防止误报很重要,例如,有人站在杂货店停车场内的汽车附近将自己的杂货装入汽车的这种情况。如果真的有人侵入汽车,将手伸进窗户来越过接近区域,传感器便会提醒车主有入侵者。

汽车附近没有人

(a)

一个人站在汽车附近

(b)

一个人透过窗户将手伸进车里

(c)

图2:使用 AWRL6432 进行入侵检测模拟:

(a)汽车附近没有人;

(b)一个人站在汽车附近;

(c)一个人透过窗户将手伸进车里

结语

像AWRL6432这样的低功耗 60GHz 雷达传感器能够使汽车制造商支持儿童存在检测和入侵检测,同时满足不断发展的 NCAP 要求。AWRL6432 传感器的低功耗功能使其非常适合功耗预算紧张的电动汽车。通过单个芯片实现这些功能可以节省空间和成本,使汽车制造商即使在低端车型上也能整合这些重要的安全功能。

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