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Blogue PCB - Comment utiliser les ondes millimétriques dans les véhicules sans conducteur?

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Comment utiliser les ondes millimétriques dans les véhicules sans conducteur?

2022-10-18
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Author:iPCB

OndeArt. millimétriqueArt. La technologie laser a une application importante dans le domaine des véhicules sans conducteur, En particulier la technologie de corrélation des ondes millimétriques. Dans le développement de véhicules sans conducteur, Ondes millimétriques radar Généralement utilisé comme un des capteurs sans pilote. La raison en est que le capteur d'ondes millimétriques mesure plus de distance que le lidar et la caméra., Capable de maintenir un fonctionnement stable dans des conditions météorologiques défavorables telles que la pluie et la neige. Cela montre que la technologie des ondes millimétriques joue un rôle important dans le domaine des véhicules sans conducteur.. Dans cet article, Nous vous présenterons Radar à ondes millimétriques Et comment appliquer les ondes millimétriques aux véhicules sans conducteur.


Aperçu du marché des radars à ondes millimétriques

À l'heure actuelle, la technologie des radars à ondes millimétriques est principalement monopolisée par continental, Bosch, Electric, Autoliv, Electric et Delphi, en particulier le radar à ondes millimétriques de 77 GHz. Seules Bosch, continental, Delphi, Electric, TRW, Fuji TongTian, Hitachi et d'autres entreprises maîtrisent cette technologie. En 2.015, Bosch et Continental Automotive Radar détenaient une part de marché de 22%, se classant au premier rang mondial.

Les produits radar à ondes millimétriques à longue portée de Bosch sont ses principaux produits. Sa portée de détection peut atteindre 250 mètres. Il s'agit du radar à ondes millimétriques le plus éloigné, principalement utilisé dans le système de commande automatique de croisière acc. Le continent est relativement complet, le produit principal est le radar à ondes millimétriques de 24 GHz. Avec le radar 24ghz comme noyau, Hella possède la plus large gamme de clients et la plus grande part de marché dans la gamme 24ghz mondiale.

Part de marché des fabricants étrangers de radars à ondes millimétriques

Radar à ondes millimétriques

Caractéristiques Radar à ondes millimétriques

En ce qui concerne le choix des fréquences des radars à ondes millimétriques, trois bandes de fréquences principales par pays - 24 GHz, 60 GHz et 77 GHz - se rapprochent maintenant de 77 GHz. L'Europe et les États - Unis ont choisi de se concentrer sur la bande 77 GHz, tandis que le Japon a choisi la bande 60 GHz. Avec l'application généralisée du radar à ondes millimétriques de 77 GHz dans le monde entier, le Japon se tourne progressivement vers le développement du radar à ondes millimétriques de 77 GHz.

À l'heure actuelle, le radar à ondes millimétriques se présente principalement sous la forme d'un système SRR (radar à courte portée) de 24 GHz + d'un système LRR (radar à longue portée) de 77 GHz. Le radar à ondes millimétriques de 24 GHz est principalement responsable de la détection à courte portée, tandis que l'antenne à ondes millimétriques de 77 GHz est principalement responsable de la détection à longue portée.

Radar de 1,77 GHz inférieur à 24 GHz. La longueur d'onde du radar de 77 GHz est inférieure à un tiers de celle du radar de 24 GHz, de sorte que la surface de l'antenne de l'émetteur - récepteur est considérablement réduite et que la taille de l'ensemble du radar est effectivement réduite, ce qui est très favorable à la poursuite de la miniaturisation.

Le radar de 2,77 GHz peut répondre à la fois aux exigences d'une puissance de transmission élevée et d'une large bande passante de fonctionnement, ce qui lui permet d'effectuer simultanément une détection à longue portée et une résolution à haute portée.

3.. Il est difficile de concevoir et de fabriquer des antennes Radar, des circuits RF et des puces à 77 GHz. Actuellement, la maturité technique est faible et le coût est élevé.

En outre, l'UIT a classé la bande 79 GHz comme une application dans le domaine de la sécurité automobile en 2015. La bande peut détecter les piétons et cibler plusieurs cibles. À l'avenir, il pourrait remplacer 24 GHz comme radar à courte portée et être largement utilisé.


Avantages du radar à ondes millimétriques

Le radar à ondes millimétriques présente les avantages suivants: longueur d'onde, largeur de bande (large gamme de fréquences), forte pénétration, Attendez..

1. Forte capacité de pénétration, indépendante des conditions météorologiques. L'atmosphère atténue la propagation de la bande radar. L'atténuation du radar à ondes millimétriques dans l'air pur, la pluie, le brouillard, la fumée et la pollution est plus faible que celle de l'infrarouge, des micro - ondes, etc., et a une plus grande capacité de pénétration. Le radar à ondes millimétriques a un faisceau étroit, une large bande de fréquences et une haute résolution. Il est tout temps dans la bande de fréquences de la fenêtre atmosphérique et n'est pas affecté par le jour et la nuit.

2. Petit volume et haute précision d'identification. La longueur d'onde millimétrique, la petite ouverture de l'antenne et la taille des petites pièces rendent le système radar à ondes millimétriques petit, léger et facile à installer sur l'automobile. Pour la même cible, le radar à ondes millimétriques a une grande section transversale et une grande sensibilité et peut détecter et localiser de petites cibles.

3. La détection par télédétection peut être réalisée. Le radar à ondes millimétriques est divisé en radar à longue portée (LRR) et radar à courte portée (SRR). Comme l'onde millimétrique s'atténue dans l'atmosphère, elle peut détecter et détecter de plus grandes distances, tandis que le radar à longue portée peut détecter et détecter plus de 200 mètres.

Le radar à ondes millimétriques présente de nombreux avantages et représente actuellement une grande partie du capteur anti collision automobile. Selon IHS, les radars à ondes millimétriques / micro - ondes + caméras représentent 70% des capteurs anti collision des véhicules.


Fabricants étrangers de radars à ondes millimétriques

Les géants internationaux ont une longue histoire de recherche dans le domaine du radar à ondes millimétriques, ont accumulé une technologie profonde et occupent une position dominante sur le marché mondial. La recherche sur le radar à ondes millimétriques embarqué sur véhicule est principalement menée dans certains pays développés représentés par l'Allemagne, les États - Unis et le Japon. À l'heure actuelle, la technologie des radars à ondes millimétriques est principalement monopolisée par Bosch, continental, Electrical Equipment, Autoliv, Delphi et d'autres géants traditionnels des composants. La figure ci - dessous montre les informations pertinentes de certains fabricants étrangers sur les radars à ondes millimétriques.

Application du radar à ondes millimétriques à l'UAV

Comment appliquer avec succès la technologie des ondes millimétriques aux véhicules sans conducteur?

Application du radar à ondes millimétriques à l'UAV

1. Principe de fonctionnement du radar

Pour les humains et les autres êtres vivants, les yeux et les oreilles sont des dispositifs indispensables pour obtenir des informations sur l'environnement extérieur. Toutefois, les véhicules sans conducteur dépendent de machines pour obtenir des informations externes, de sorte que leur équipement connexe est remplacé par un radar. Par conséquent, le support de transmission de l'information est passé de la lumière aux ondes radio. Cependant, les ondes optiques et les ondes radio sont essentiellement des ondes électromagnétiques qui se propagent à la même vitesse dans le vide.

Bien que les radars soient de construction et de type différents, leur forme de base est la même, c'est - à - dire qu'ils ont tous des émetteurs, des antennes de transmission, des récepteurs, des antennes de réception, des composants de traitement et des affichages.

En fonctionnement, les ondes radio sont d'abord transmises dans une certaine direction par l'antenne transportée par l'émetteur. Si une onde radio rencontre un obstacle au cours de sa transmission, elle est réfléchie et l'antenne, après avoir reçu l'onde réfléchie, l'envoie à l'appareil récepteur pour traitement afin d'obtenir des informations sur l'obstacle, par exemple en calculant la vitesse de l'obstacle par effet Doppler, Calculer la distance entre les obstacles et la différence de temps entre la transmission et la réception, etc.

2. Relations avec les véhicules sans conducteur

En règle générale, le conducteur d'un véhicule est une personne titulaire d'un permis de conduire qui peut juger de l'environnement extérieur par ses yeux et ses oreilles, conduisant ainsi le véhicule vers l'avant, tournant et évitant les obstacles. Cependant, le conducteur d'une voiture sans conducteur est passé d'une personne à une machine. Par conséquent, l'équipement permettant d'obtenir des renseignements externes des yeux et des oreilles a été remplacé par un radar. Le véhicule sans pilote obtient des informations externes par l'intermédiaire de l'équipement radar installé sur lui et répond aux événements pertinents après analyse.

En fait, comment fonctionne le radar? Prenons l'exemple d'un véhicule sans pilote de croisière à usage général. Global Cruise utilise 5 radars laser et 21 radars à ondes millimétriques, placés autour du corps. Sur les 21 radars à ondes millimétriques, 12 sont des radars à 79 GHz fournis par Alps Japon. Quatre radars ARS - 408 sont installés par paires à l'avant et à l'arrière de la carrosserie du véhicule, et cinq radars à haute résolution sont installés à l'avant et à l'arrière, à gauche et à droite, avec une résolution de 4 cm.

Douze radars à ondes millimétriques de 79 GHz fonctionnent en cascade, c'est - à - dire lorsqu'un objet effectue une opération, il détermine si l'objet concerné effectue l'opération de façon synchrone. Ce mode de fonctionnement permet aux véhicules sans conducteur de percevoir clairement l'information à 360° qui les entoure et de suivre des milliers de cibles simultanément, ce qui améliore considérablement la capacité des véhicules sans conducteur à réagir aux situations d'urgence. Ces 12 radars à ondes millimétriques de 79 GHz constituent un système redondant. Bien que cela augmente les coûts de fabrication et donne l'impression que le système est un peu gonflé, cela sera négligeable par rapport aux avantages d'une amélioration du rendement en matière de sécurité.

Un système composé de nombreux radars permet de mettre à jour les cartes des environs des véhicules sans conducteur à tout moment. Par conséquent, dans une certaine mesure, les véhicules sans conducteur sont plus sûrs que les véhicules habités. Peu importe la sophistication du conducteur, il ne peut pas toujours se concentrer sur les conditions routières dans toutes les directions, mais le conducteur de la machine peut faire un jugement calme et faire la meilleure solution aux conditions dans toutes les directions sans aucune différence.

3. Attentes futures

À l'heure actuelle, le développement des véhicules sans conducteur a fait de grandes percées. Des entreprises technologiques comme Google et Baidu ont terminé des essais sur route pour les voitures sans conducteur, et Pékin, en Chine, a produit et publié deux documents l'année dernière. Guidance of Beijing Municipality on Accelerating the Road Testing of Automotive Driving Vehicles (trial) and Implementation Rules of Beijing Municipality on Road Testing Management of Automotive Driving Vehicles (trial). Il faut dire que la recherche et le développement de véhicules sans conducteur sont brillants au pays et à l'étranger. En tant qu'yeux et oreilles d'une voiture sans pilote, le radar peut bien sûr briller et chauffer dans ce domaine.