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Blog de PCB - ¿¿ cómo aplicar ondas milimétricas en vehículos sin conductor?

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¿¿ cómo aplicar ondas milimétricas en vehículos sin conductor?

2022-10-18
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Author:iPCB

OndaS milimétricaS La tecnología láser tiene una aplicación importante en el campo de los vehículos sin conductor., Especialmente las tecnologías relacionadas con las ondas milimétricas. En el proceso de investigación y desarrollo de vehículos sin conductor, Ondas milimétricas radar Comúnmente utilizado como uno de los sensores sin conductor. La razón es que los sensores de ondas milimétricas tienen una distancia de medición más larga que los radares láser y las cámaras., Puede mantener un funcionamiento estable en condiciones meteorológicas adversas como la lluvia y la nieve.. Esto demuestra que la tecnología de ondas milimétricas juega un papel importante en el campo de los vehículos sin conductor.. En este artículo, Presentaremos Radar de ondas milimétricas Y cómo aplicar ondas milimétricas a vehículos sin conductor.


Situación general del mercado del radar de ondas milimétricas

En la actualidad, la tecnología de radar de ondas milimétricas está monopolizada principalmente por gigantes de componentes tradicionales como continental group, bosch, denso, otoleaf, denso y delphi, especialmente el radar de ondas milimétricas de 77 ghz. Solo bosch, continental group, delphi, denso, trw, Fuji tongtian, Hitachi y otras empresas dominan esta tecnología. En 2.015, Bosch y continental Automobile radar tenían una cuota de mercado del 22%, ocupando el primer lugar en el mundo.

Los productos de radar de ondas milimétricas de largo alcance de Bosch son sus productos Principales. Su distancia de detección puede alcanzar los 250 metros. Actualmente es el radar de ondas milimétricas más lejano y se utiliza principalmente en el sistema automático de control de cruceros acc. el continente es relativamente completo y su principal producto es el radar de ondas milimétricas de 24 ghz. Con el radar de 24 GHz como núcleo, Hella tiene la gama de clientes más amplia y la mayor cuota de mercado en el campo de 24 GHz en todo el mundo.

Cuota de mercado de los fabricantes extranjeros de radares de ondas milimétricas

Radar de ondas milimétricas

Características Radar de ondas milimétricas

En cuanto a la selección de frecuencias de los radares de ondas milimétricas, cada país tiene tres bandas principales: 24 ghz, 60 GHz y 77 ghz, y ahora se está acercando a 77 ghz. Europa y Estados Unidos optaron por centrarse en 77 ghz, mientras que Japón optó por la banda de 60 ghz. Con la amplia aplicación del radar de ondas milimétricas de 77 GHz en todo el mundo, Japón se ha convertido gradualmente en el desarrollo del radar de ondas milimétricas de 77 ghz.

En la actualidad, el radar de ondas milimétricas aparece principalmente en forma de sistema SRR de 24 GHz (radar de corto alcance) + Sistema lrr de 77 GHz (radar de largo alcance). El radar de onda milimétrica de 24 GHz es el principal responsable de la detección de corto alcance, mientras que la antena de onda milimétrica de 77 GHz es el principal responsable de la detección remota.

El radar de 1,77 GHz es inferior al radar de 24 ghz. El radar de 77 GHz tiene una longitud de onda inferior a un tercio de los 24 ghz, por lo que el área de la antena del transceptor se reduce considerablemente y el tamaño de todo el radar se reduce efectivamente, lo que es muy beneficioso para la búsqueda de la miniaturización.

El radar de 2.77ghz puede cumplir con los requisitos de alta potencia de transmisión y ancho de banda de trabajo amplio al mismo tiempo, lo que le permite lograr la detección a larga distancia y la resolución de alta distancia al mismo tiempo.

El diseño y fabricación de antenas de radar de 3.,77 ghz, circuitos de radiofrecuencia, chips, Etc.. es difícil, y actualmente la madurez tecnológica es baja y el costo es alto.

Además, la UIT clasificó en 2015 79 GHz como una aplicación en el ámbito de la seguridad automotriz. esta banda permite detectar a los peatones y apuntar a múltiples objetivos. En el futuro, podría reemplazar a 24 GHz como radar de corto alcance y ser ampliamente utilizado.


Ventajas del radar de ondas milimétricas

El radar de ondas milimétricas tiene las características de longitud de onda, ancho de banda de frecuencia (gran rango de frecuencia) y fuerte penetración, formando las ventajas del radar de ondas milimétricas:

1. fuerte capacidad de penetración y no afectada por el clima. La atmósfera tiene un efecto atenuante en la propagación de la banda de radar. La atenuación del radar de ondas milimétricas en el aire limpio, la lluvia, la niebla, el humo y la contaminación es más débil que la del infrarrojo, las microondas, etc., y tiene una mayor capacidad de penetración. El haz del radar de ondas milimétricas es estrecho, la banda de frecuencia es ancha y la resolución es alta. Está disponible las 24 horas del día en la banda de la ventana atmosférica y no se ve afectada por el día y la noche.

2. pequeño tamaño y alta precisión de reconocimiento. La longitud de las ondas milimétricas, el pequeño agujero de la antena y el tamaño de los pequeños componentes hacen que el sistema de radar de ondas milimétricas sea pequeño, ligero y fácil de instalar en el automóvil. Para el mismo objetivo, el radar de ondas milimétricas tiene una gran sección transversal y una alta sensibilidad, y puede detectar y localizar objetivos pequeños.

3. se pueden realizar pruebas de teleobservación. Los radares de ondas milimétricas se dividen en radares de largo alcance (lrr) y radares de corto alcance (srr). Debido a que las ondas milimétricas se atenuan en la atmósfera, puede detectar y percibir distancias más largas, mientras que los radares de largo alcance pueden lograr la detección y detección de más de 200 metros.

El radar de ondas milimétricas tiene muchas ventajas y actualmente representa una gran proporción de los sensores anticolisión de automóviles. Según los datos del ihs, las cámaras de radar de ondas milimétricas / microondas + representan el 70% de los sensores anticolisión del automóvil.


Fabricantes extranjeros de radares de ondas milimétricas

Los Gigantes internacionales tienen una larga historia de investigación en el campo del radar de ondas milimétricas, acumulan tecnología profunda y dominan el mercado global. La investigación del radar de ondas milimétricas a bordo se lleva a cabo principalmente en algunos países desarrollados representados por alemania, Estados Unidos y Japón. En la actualidad, la tecnología del radar de ondas milimétricas está monopolizada principalmente por gigantes de componentes tradicionales como bosch, continental group, equipos eléctricos, otoleaf y delphi. La siguiente imagen muestra información relevante de algunos fabricantes extranjeros sobre radares de ondas milimétricas.

Aplicación del radar de ondas milimétricas en drones

¿Entonces, ¿ cómo aplicar con éxito la tecnología de ondas milimétricas a los vehículos sin conductor?

Aplicación del radar de ondas milimétricas en drones

1. principio de funcionamiento del radar

Para los seres humanos y otros organismos, los ojos y los oídos son dispositivos indispensables para obtener información sobre el entorno externo. Sin embargo, los vehículos sin conductor dependen de máquinas para obtener información externa, por lo que sus equipos relacionados son reemplazados por radares. Por lo tanto, el portador de la transmisión de información ha cambiado de la luz a las ondas de radio. Sin embargo, las ondas de luz y las ondas de radio son esencialmente ondas electromagnéticas, y se propagan a la misma velocidad en el vacío.

Aunque los radares tienen diferentes estructuras y tipos, su forma básica es la misma, es decir, todos tienen transmisores, antenas transmisoras, receptores, antenas receptoras, componentes de procesamiento y monitores.

Al trabajar, primero se emiten ondas de radio en alguna dirección a través de la antena transportada por el transmisor. Si la onda de radio encuentra un obstáculo durante la transmisión, reflejará, y la antena la enviará al dispositivo receptor para su procesamiento después de recibir la onda reflejada, obteniendo así información relevante sobre el obstáculo, como calcular la velocidad del obstáculo a través del efecto doppler, Calcular la distancia entre obstáculos y la diferencia de tiempo entre enviar y recibir, etc.

2. relación con vehículos sin conductor

Por lo general, el conductor del vehículo es una persona con licencia de conducir que puede juzgar el entorno externo a través de los ojos y oídos, conduciendo así el vehículo hacia adelante, girando y evitando obstáculos. Sin embargo, el conductor de un automóvil sin conductor ha pasado de ser una persona a una máquina. Por lo tanto, los dispositivos para obtener información externa de los ojos y oídos han sido reemplazados por radares. El vehículo no tripulado obtiene información externa a través del equipo de radar instalado en él y responde a los eventos correspondientes después del análisis.

¿De hecho, ¿ cómo funciona el radar? Tomemos como ejemplo los vehículos sin conductor de crucero universal. El crucero global utiliza 5 radares láser y 21 radares de ondas milimétricas, colocados alrededor de la carrocería, respectivamente. De los 21 radares de ondas milimétricas, 12 son radares de 79 GHz proporcionados por Alps de Japón. Se instalaron cuatro radares ARS - 408 en parejas antes y después de la carrocería, y cinco radares de alta resolución se instalaron en las direcciones izquierda y derecha antes y después, con una resolución de 4 cm.

Doce radares de ondas milimétricas de 79 GHz funcionan en modo cascada, es decir, cuando el objeto realiza la operación, juzga si el objeto en cuestión realiza la operación simultáneamente. Este modo de trabajo permite a los vehículos sin conductor percibir claramente la información circundante de 360 ° y también puede rastTrasero miles de objetivos al mismo tiempo, lo que mejora considerablemente la capacidad de los vehículos sin conductor para hacer frente a emergencias. Estos 12 radares de ondas milimétricas de 79ghz constituyen un sistema redundante. Aunque esto aumentará los costos de fabricación y hará que el sistema parezca un poco hinchado, será insignificante en comparación con los beneficios de la mejora del rendimiento de Seguridad.

Un sistema compuesto por muchos radares permite actualizar en cualquier momento los mapas alrededor de los vehículos sin conductor. Por lo tanto, hasta cierto punto, los vehículos sin conductor son más seguros que los vehículos conducidos por humanos. No importa cuán sofisticado sea el conductor, no puede estar siempre atento a las condiciones de la carretera en todas las direcciones, pero el maquinista puede hacer juicios tranquilos y hacer la mejor solución a las condiciones en todas las direcciones sin diferencias.

3. expectativas futuras

En la actualidad, se han logrado grandes avances en el desarrollo de vehículos sin conductor. Empresas tecnológicas como Google y Baidu han completado las pruebas de carretera de vehículos sin conductor, y beijing, china, también desarrolló y publicó dos documentos el año pasado, a saber: Las "opiniones orientadoras de Beijing sobre la aceleración de las pruebas en carretera de vehículos autónomos (prueba)" y las "reglas de implementación para la gestión de pruebas en carretera de vehículos autónomos de Beijing (prueba)". Hay que decir que la investigación y el desarrollo de vehículos sin conductor son brillantes en el país y en el extranjero. Como ojos y oídos de vehículos sin conductor, el radar, por supuesto, puede brillar en este campo.