毫米波雷达_最新的7个毫米波雷达应用案例

毫米波雷达传感器如何做到"全天候"？

毫米波雷达使用的技术是毫米波(millimeterwave)，通常缩写为MMW，波长为1～10毫米，频率为30~300GHz的电磁波。

根据波的传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透能力越强，所以与其他微波相比，毫米波的分辨率高、指向性好、抗干扰能力强和探测性能好。与红外相比，毫米波的大气衰减小、对烟雾灰尘具有更好的穿透性、受天气影响小。这些特质决定了毫米波雷达具有全天时、全天候的工作能力。

车载毫米波雷达主要集中在24GHz和77GHz这2个频段：

24GHz雷达主要实现近程和中程探测，可用于汽车盲点监测、车道偏离预警、泊车辅助等功能。24GHz雷达是最早划分出来民用的，很长时间内汽车上都用这个。但是现在欧美对24GHz使用带宽有所限制，并且24GHz雷达的天线体积因为波长的原因相对较大。

77GHz雷达可以实现远程探测，可用于自动紧急制动、自适应巡航、前向碰撞预警等主动安全领域的功能。77GHz雷达也可以实现短距和中短距离的汽车应用。77GHz的波长是3.9mm，是真正意义上的毫米波，正逐步取代24GHz，成为汽车领域主流的传感器。

在工业上，较多使用的毫米波雷达频段是60GHz。

完整的毫米波雷达系统如何工作？

以车载毫米波雷达为例，完整的毫米波雷达系统包括发射器 (TX) 和接收器 (RX) 等射频 (RF) 组件，以及时钟等模拟组件和模数转换器、微控制器单元和数字信号处理器等数字组件。

第一步：使用波形发生器产生雷达信号，通过天线向外发射毫米波，同时天线也需要接收空气中电磁波送给接收器，经后方处理后快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息(如汽车与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等)。

第二步：根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，进而结合车身动态信息进行数据融合，最终通过中央处理单元进行智能处理。

第三步：经合理决策后，以声、光及触觉等多种方式告知或警告驾驶员，或及时对汽车做出主动干预，从而保证驾驶过程的安全性和舒适性，减少事故发生几率。

车载毫米波雷达系统硬件核心

车载毫米波雷达系统的的硬件核心就是MMIC(单片微波集成电路)芯片，一块芯片上包含多种功能，比如低噪声放大器(LNA)、功率放大器、混频器、检波器、调制器、压控振荡器(VCO)、移相器等。

汽车级应用：#

级联成像雷达系统：4片AWR2243级联通过PCB布局，发射天线和接收天线等效达192根天线的虚拟通道，这样的好处：

一是提供1°的角度分辨率，可以清晰的识别出物体周围的环境，比如人、自行车、汽车、栅栏等，还能分辨出较远距汽车所在的车道，这是普通雷达不具备的；

二是将天线的能力在空间内做累积，大大提高了雷达的监测距离，甚至可以监测到500米外的目标。

2)基于AWR1642的非接触式呼吸心跳监测，可以用于观察司机的状态，比如心跳、呼吸频率等，提早做出预判保障行车安全。

3)AWR6843车厢内人员与方位检测方案，对轿车内有无人员以及人员的方位进行检测。只需将雷达放置在汽车顶部，就可以检测到5个座位的人员情况。通过这个方案可以看到是否有儿童被遗忘在车内，还可以为判断每个座位上的人是否绑定安全带提供正确的人员存在信息。

工业级应用：

1)基于IWR6843毫米波传感器避障和路径规划ROS机器人：IWR6843是集成有处理器、扫描范围在 60GHz 至 64GHz 单芯片智能毫米波传感器。所有障碍物的信息可以通过IWR6843采集并处理。之后通过USB传输到PC(或者其他运行ROS的处理器，例如AM57xx)上，可以通过PC(或者其他处理器)控制机器人的路径规划和避障。