Автомобільний радар

Автомобільний радар (не плутати з радар-детектором.) - датчик, в якому за допомогою радіохвиль для виявлення об'єктів (інші автомобілі, пішоходи, перешкоди) навколо автомобіля. Радарний датчик є важливим конструктивним елементом сучасних систем активної безпеки. На підставі сигналів радара проводиться оцінка потенційної небезпеки об'єктів, попередження (оповіщення) водія про небезпеку і в екстреному випадку автоматичне вплив на органи управління автомобіля (гальмівну систему, рульове управління).

Автомобільний радар

Радар складається з трьох основних частин: передавача (трансмітера), антени і приймача (ресивера). Передавач є джерелом електромагнітного сигналу. Антена забезпечує фокусування сигналу передавача і прийом відбитого сигналу від об'єкта. Приймач здійснює посилення і обробку відбитого сигналу.

В автомобілі радар виконує кілька функцій:

  • визначення відстані до об'єкта;
  • оцінка стану об'єкта;
  • встановлення швидкості об'єкта.

Відстань до об'єкта визначається за часом проходження сигналу до нього і назад. З огляду на, що швидкість поширення електромагнітної хвилі має постійне значення (швидкість світла), час, витрачений для проходження сигналу до об'єкту, відображення і повернення в приймач радара, буде пропорційно відстані до об'єкта.

Положення об'єкта оцінюється за кутом азимута і відстані. Для вимірювання кута азимута промінь антени послідовно переміщається вгору, вниз, вправо, вліво. Вимірювання проводяться в сферичної системі координат з центром - антеною радара.

Для визначення швидкості об'єкта, щодо транспортного засобу, використовується допплерівський ефект. Відбита хвиля від рухомого об'єкту, змінює частоту і довжину в залежності від швидкості і напряму руху об'єкта. Радар вимірює різницю частот переданого і прийнятого сигналів, яка відповідає швидкості руху об'єкта.

Основною перевагою радара в порівнянні з іншими сенсорними системами (лідар, ультразвуковий датчик) є працездатність в поганих погодних умовах (сніг, дощ, туман) і навіть сильному забрудненні.

За принципом роботи (визначення відстані і швидкості) розрізняють імпульсні радари і радари безперервної дії.

У класичному імпульсному радарі короткі (кілька десятків наносекунд) електромагнітні імпульси відправляються з певною періодичністю. Час руху сигналу до об'єкту і його повернення (луни) є функцією відстані до об'єкта. Обчислення швидкості виробляється шляхом оцінки фазового зсуву між переданим і відбитим сигналами.

Радар безперервної дії дозволяє оцінювати тільки швидкість об'єкта і не може визначати відстань (немає імпульсів, за якими можна виміряти час проходження сигналу до об'єкту і назад). Зазначене протиріччя вирішено в радарі з частотно-модульованим безперервним випромінюванням (FMCW-радар). В даному радарі сигнал передається з поступово зростаючою і зменшується в часі частотою (т.зв. частотна модуляція). За частотою отриманого сигналу визначається відстань і положення об'єкта. У сучасних системах активної безпеки перевага віддається FMCW-камери безпеки, як більш простим і відповідно менш дорогим пристроям.

Основними параметрами автомобільного радара є: дальність виявлення, діапазон визначається швидкості, кут огляду, дозвіл. Залежно від значень зазначених характеристик автомобільні радари підрозділяються на пристрої ближнього, середнього і далекого дії.

Для радарів ближнього і середнього дії (Short / Mid Range Radar, SRR / MRR) головним параметром є точність вимірювання. Даних пристроїв встановлена ​​смуга частот 24-29 ГГц. Найпопулярніший в автомобілях SRR / MRR радар має частоту 24 ГГц, дальність виявлення до 30 м, кут огляду до 120 ° і дозвіл близько 10 см.

Для радара дальньої дії (Long Range Radar, LRR) ключовим параметром є дальність виявлення. Встановлена ​​смуга частот для LRR-радарів 76-77 ГГц. Радар дальньої дії використовується в адаптивному круїз-контроль. має частоту 77 ГГц, дальність виявлення 30-200 м, кут огляду до 30 ° і достатню дозвіл на швидкостях до 200 км / ч.