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德州儀器洞悉城市的脈搏

使用毫米波傳感器獲得智能交通系統(tǒng)的智能檢測和追蹤功能
2018-12-29 18:30 8788

北京2018年12月29日電 /美通社/ -- 正如我們用傳感技術(shù)來測量個(gè)人的呼吸和心率,實(shí)際上城市也從同樣的技術(shù)中受益。智能城市的一個(gè)關(guān)鍵要素是配備有傳感器的智能交通系統(tǒng),可監(jiān)控城市的“健康” - 跟蹤交通數(shù)據(jù)和停車計(jì)時(shí)以實(shí)施執(zhí)法,紅綠燈優(yōu)先事項(xiàng)和事件管理,如圖1所示。

圖 1:智能交通系統(tǒng)通過路口監(jiān)控和停車位檢測來幫助監(jiān)控城市的“健康”
圖 1:智能交通系統(tǒng)通過路口監(jiān)控和停車位檢測來幫助監(jiān)控城市的“健康”

智能傳感器作為智能交通系統(tǒng)的核心,可以追蹤交通擁堵并保持交通暢通,特別是在十字路口和高速公路上。這些傳感器必須具備以下功能:

  • 精確性,用于測量車輛或行人的延伸范圍,速度和位置。
  • 穩(wěn)固性,包括在不透氣的天氣,黑暗和陽光下工作。
  • 整體性,優(yōu)化實(shí)時(shí)評(píng)估和修正。
  • 易于使用性,帶有參考代碼和樣本以加速部署。

TI的創(chuàng)新毫米波(mmWave)技術(shù)是一種用于交通監(jiān)控的無線傳感解決方案,它具有測量距離、速度和位置信息的能力,以確定車輛與交叉路口間的距離、車速和車道占用情況。新的使用毫米波雷達(dá)傳感器進(jìn)行交通監(jiān)控檢測和追蹤參考設(shè)計(jì)中,IWR1642包含能夠檢測物體的C674x數(shù)字信號(hào)處理器,同時(shí)Arm® R4F處理器則可以隨時(shí)追蹤車輛的行駛距離和速度。參見圖2。

圖 2:左側(cè)的圖表清楚地顯示了使用IWR1642檢測和跟蹤兩輛車的過程
圖 2:左側(cè)的圖表清楚地顯示了使用IWR1642檢測和跟蹤兩輛車的過程

TI的新設(shè)計(jì),為設(shè)計(jì)師在廣泛的應(yīng)用中使用毫米波雷達(dá)傳感器提供了便捷(見表1)。例如,一種監(jiān)測高速公路上車速的傳感器可以遠(yuǎn)程發(fā)放超速罰單,并降低執(zhí)法人員遇到危險(xiǎn)情況的可能性。然而,為了做到這一點(diǎn),傳感器必須能夠準(zhǔn)確地檢測處于不同距離的各個(gè)物體的速度,這需要通過設(shè)計(jì)中增加的Vmax算法而得以實(shí)現(xiàn)。

這一功能還可以提高傳感器監(jiān)測交叉口的準(zhǔn)確性,使其能夠更好地預(yù)測接近車輛的數(shù)量。并啟用綠燈控制,減少車輛的啟動(dòng)和停止從而使交通更加流暢,并使得給闖紅燈車輛發(fā)送罰單變得更容易。

該參考設(shè)計(jì)還具有先進(jìn)的檢測和追蹤算法,使傳感器能夠保有特定物體所處位置的歷史記錄,從而使傳感器更容易在密集的城市環(huán)境中區(qū)分汽輛或其他物體。

該解決方案具有35厘米的分辨率,能夠檢測到距離不超過200米的各種物體。此外, 具有50厘米/秒速度分辨率的解決方案,可以在高速公路單車道上精確地追蹤200公里/時(shí)及更高限速的車輛,以及限速70千米/時(shí),在有交叉路口綠燈控制和執(zhí)法的多車道上的車輛。

120度視野(FOV)功能具有15度角分辨率,可以使視野范圍更為寬廣從而檢測到接近交叉路口的車輛或行人。傳感器可以留意多個(gè)停車位,以便司機(jī)知道停車場某車道內(nèi)是否有車位,或者他們需要換一層樓找尋。


毫米波與IWR1642的性能

應(yīng)用收益

精確度 

調(diào)諧范圍

76-81Ghz

窄波束避免產(chǎn)生混亂,并提供比
24Ghz高3倍的范圍/速度性能

較大范圍(分辨率)

200m
(80cm)

檢測不同范圍內(nèi)的各種物體的準(zhǔn)
確性

新的較大速度(分辨
率)

單車道195
公里/小時(shí)
(47厘米/秒)

 

高速限制的高速公路監(jiān)控

 

多車道80
公里/小時(shí)
(30厘米/秒)

準(zhǔn)確追蹤Vmax速度下的車輛,以
便在交叉路口進(jìn)行綠燈控制和執(zhí)行

較大FOV(分辨率)

120度(15
度角分辨
率)

汽車和行人在交叉口或接近交叉
路口的更廣泛的檢測視圖

更寬的角度可以感應(yīng)多個(gè)停車位
以進(jìn)行車位占用檢測

穩(wěn)固 

在下雨、霧霾、強(qiáng)光環(huán)
境穩(wěn)定工作


在惡劣的天氣條件下保持性能

集成

板載DSP

R4F使用

內(nèi)置算法
進(jìn)行處理

超小型外形尺寸比傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)
小9倍,這使得安裝更容易,成本
效益更高

新的高級(jí)檢測和跟蹤
算法


對(duì)跟蹤對(duì)象的歷史記錄以區(qū)分密
集城市環(huán)境中的多輛汽車或物體

易用性

參考設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、開發(fā)實(shí)驗(yàn)室

德州儀器在線支持社區(qū)支持


帶有設(shè)計(jì)指南、原理圖、物料清單、
軟件和測試結(jié)果的參考設(shè)計(jì),有助
于縮短產(chǎn)品上市時(shí)間

1TI的毫米波傳感器為智能交通系統(tǒng)提供了優(yōu)勢

IWR1642毫米波傳感器系統(tǒng)中的創(chuàng)新技術(shù)幫助您應(yīng)對(duì)來自智能交通系統(tǒng)的挑戰(zhàn),從而您可專注于創(chuàng)造個(gè)性化終端產(chǎn)品。

立即使用IWR毫米波平臺(tái)則可加速您的產(chǎn)品開發(fā)。

其他資源

作者:德州儀器Prajakta Desai

消息來源:德州儀器
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