道闸雷达一体化解决方案

2019-10-18

随着汽车数量的不断增加,对区域出入口车辆管理系统的要求也越来越高。对于车辆及人员出入口管理的传感器目前主要使用的是摄像头、红外线对射以及地磁线圈。

摄像头应用最为广泛,在光照较好的环境中使用效果稳定。但是在夜晚、雾霾等复杂天气情况下性能会受到影响,很难做到全天候工作,在道闸应用中主要做触发功能来用。

红外线对射传感器是由一对收发装置安装在道闸两侧组成,安装时需要精确对齐,布局和走线都比较复杂。最主要问题是容易被物体(小动物、树枝等)遮挡而引起误触发。

另外一种应用广泛的传感器是地磁线圈。其本质是多匝线圈,形成磁场,根据电磁原理感应车辆进入。此种传感器安装时需要破坏路面,把地磁线圈埋在地下,对维护会造成不便。同时,地磁线圈对于大型车辆检测不够稳定,不能区分人和车,使用寿命短。

而作为全天候工作的毫米波雷达,因为具有安装简单、能够区分人员和车辆、低误触发率、不受天气及环境影响、使用寿命长等特点越来越受到用户的喜爱。

加特兰微电子基于60GHz/77GHz毫米波雷达SoC AiP(Antenna in Package)研发的道闸雷达硬件设计简单,为客户缩短了开发周期、降低了成本。

从图1的系统架构图中我们可以看出,除了主控芯片以外只需要电源芯片、FLASH及晶振即可完成整个系统功能系统器件少,且不需要高频板材,在减小尺寸的同时降低了成本。

图1 加特兰道闸雷达应用系统架构图

AiP大小为12mm*12mm,有四个发射通道、四个接收通道,支持最大4×4 MIMO,具备解俯仰角和水平角的能力,连续扫频带宽最高支持5GHz,目前为业内最宽。理论距离分辨率可以到0.04米,速度分辨率可以到0.04米/秒。

图2 加特兰77GHz SoC AiP雷达开发平台

众所周知60GHz/77GHz毫米波雷达在应用时,不仅仅对天线设计合理性有很高的要求,更因为天线对于生产工艺要求极高,所以核心技术至今仍为少数企业所掌握,影响了毫米波雷达的推广。

加特兰微电子AiP系列由于把设计及生产难度极高的天线集成到了芯片封装里面,极大降低了雷达开发的难度和成本,能够更好应用于道闸雷达。

图3 加特兰道闸雷达应用系统安装图,客户只需要在应用场景下连接电脑即可进行现场调试

 

 使用加特兰道闸雷达应用系统,客户道闸雷达的实现变得很简单:

  首先,使用加特兰雷达开发平台(RDP)进行安装和调试。

  其次,参考加特兰道闸雷达建议配置参数,并借助加特兰软件开发工具进行寄存器和软件相关设置,并在此基础上进一步微调以达到理想效果。

  另外,加特兰提供了两种数据输出,一种是输出卡曼滤波器之前原始数据,客户可以基于此来开发自己的聚类和跟踪,另一种是加特兰提供的目标数据,客户也可以直接使用。

 

使用加特兰道闸雷达系统识别车辆

使用加特兰道闸雷达系统可避免对行人的误判

未来加特兰道闸雷达系统会在现有用功能应用基础上增加逻辑判断功能,并增加与道闸互联的功能,增加多场景的适应性,进一步提高道闸雷达检测精准度,给客户提供更简易方便的参考设计平台。