城市的脈搏:使用毫米波傳感器獲得智能交通系統的智能檢測和追蹤功能

發(fā)布時(shí)間:2018-11-19 15:23    發(fā)布者:eechina
關(guān)鍵詞: 毫米波 , mmWave , 智能傳感器 , 智能交通
作者:德州儀器Prajakta Desai

正如我們用傳感技術(shù)來(lái)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,可監控城市的“健康” - 跟蹤交通數據和停車(chē)計時(shí)以實(shí)施執法,紅綠燈優(yōu)先事項和事件管理,如圖1所示。


圖 1:智能交通系統通過(guò)路口監控和停車(chē)位檢測來(lái)幫助監控城市的“健康”

智能傳感器作為智能交通系統的核心,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(chē)輛或行人的延伸范圍,速度和位置。
        穩固性,包括在不透氣的天氣,黑暗和陽(yáng)光下工作。
        整體性,優(yōu)化實(shí)時(shí)評估和修正。
        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)是一種用于交通監控的無(wú)線(xiàn)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(chē)輛與交叉路口間的距離、車(chē)速和車(chē)道占用情況。新的使用毫米波雷達傳感器進(jìn)行交通監控檢測和追蹤參考設計中,IWR1642包含能夠檢測物體的C674x數字信號處理器,同時(shí)Arm® R4F處理器則可以隨時(shí)追蹤車(chē)輛的行駛距離和速度。參見(jiàn)圖2。


圖 2:左側的圖表清楚地顯示了使用IWR1642檢測和跟蹤兩輛車(chē)的過(guò)程

TI的新設計,為設計師在廣泛的應用中使用毫米波雷達傳感器提供了便捷(見(jiàn)表1)。例如,一種監測高速公路上車(chē)速的傳感器可以遠程發(fā)放超速罰單,并降低執法人員遇到危險情況的可能性。然而,為了做到這一點(diǎn),傳感器必須能夠準確地檢測處于不同距離的各個(gè)物體的速度,這需要通過(guò)設計中增加的Vmax算法而得以實(shí)現。

這一功能還可以提高傳感器監測交叉口的準確性,使其能夠更好地預測接近車(chē)輛的數量。并啟用綠燈控制,減少車(chē)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(chē)輛發(fā)送罰單變得更容易。

該參考設計還具有先進(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(guò)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(chē)道上精確地追蹤200公里/時(shí)及更高限速的車(chē)輛,以及限速70千米/時(shí),在有交叉路口綠燈控制和執法的多車(chē)道上的車(chē)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(chē)輛或行人。傳感器可以留意多個(gè)停車(chē)位,以便司機知道停車(chē)場(chǎng)某車(chē)道內是否有車(chē)位,或者他們需要換一層樓找尋。

表1:TI的毫米波傳感器為智能交通系統提供了優(yōu)勢

 毫米波與IWR1642的性能應用收益
精確度 調諧范圍76-81Ghz窄波束避免產(chǎn)生混亂,并提供比24Ghz3倍的范圍/速度性能
最大范圍(分辨率)200m (80cm)檢測不同范圍內的各種物體的準確性
新的最大速度(分辨率)單車(chē)道195公里/小時(shí)(47厘米/秒)高速限制的高速公路監控
多車(chē)道80公里/小時(shí)(30厘米/秒)準確追蹤Vmax速度下的車(chē)輛,以便在交叉路口進(jìn)行綠燈控制和執行
最大FOV(分辨率)120度(15度角分辨率)汽車(chē)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多個(gè)停車(chē)位以進(jìn)行車(chē)位占用檢測
穩固 在下雨、霧霾、強光環(huán)境穩定工作 在惡劣的天氣條件下保持性能
集成板載DSPR4F使用內置算法進(jìn)行處理超小型外形尺寸比傳統雷達系統小9倍,這使得安裝更容易,成本效益更高
新的高級檢測和跟蹤算法 對跟蹤對象的歷史記錄以區分密集城市環(huán)境中的多輛汽車(chē)或物體
易用性參考設計、實(shí)驗、開(kāi)發(fā)實(shí)驗室 帶有設計指南、原理圖、物料清單、軟件和測試結果的參考設計,有助于縮短產(chǎn)品上市時(shí)間
德州儀器在線(xiàn)支持社區支持

IWR1642毫米波傳感器系統中的創(chuàng )新技術(shù)幫助您應對來(lái)自智能交通系統的挑戰,從而您可專(zhuān)注于創(chuàng )造個(gè)性化終端產(chǎn)品。
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