Автомобильные радиолокаторы
поперечного движения
предупреждения
столкновений
полосы движения
предупреждение о покидании полосы
парковки
ассистент
парковки
Рисунок 1. Задачи, решаемые автомобильным радиолокационным устройством
поперечного движения
предупреждения
столкновений
полосы движения
предупреждение о покидании полосы
парковки
ассистент
парковки
Рисунок 1. Задачи, решаемые автомобильным радиолокационным устройством
поперечного движения
предупреждения
столкновений
полосы движения
предупреждение о покидании полосы
парковки
ассистент
парковки
Рисунок 1. Задачи, решаемые автомобильным радиолокационным устройством
Автомобильные радиолокаторы
Использование радиолокационных устройств в автомобилях обусловлено следующими основными свойствами таких устройств:
- радиолокаторы функционируют в любых погодных условиях, даже таких неблагоприятных как сильный дождь и туман;
- сигналы радиолокатора могут проникать сквозь препятствия, такие как высокая трава и кустарник;
- в то время как человек-водитель в один момент времени может смотреть только в одном направлении, установленные в разных местах радиолокационные датчики работают одновременно и просматривают разные направления; результаты от всех них могут выводиться в поле зрения водителя на лобовом стекле (система Head-up Display).
Технология применения радиолокационных устройств в автомобильной технике основана на использовании нескольких радиолокаторов непрерывного излучения с частотной модуляцией (FMCW) с динамически изменяемыми диаграммами направленности. Большинство современных систем могут даже обрабатывать зондирующие сигналы и эхо-сигналы радиолокационных датчиков других автомобилей (аналогично бистатическим радиолокаторам). Часто такие устройства сопрягаются с дополнительными датчиками, такими как инфракрасные камеры или лазеры.
Радиолокаторы такого типа работают в диапазоне частот 24 ГГц (К-диапазон), в диапазоне 76 ГГц или 96 ГГц (W-диапазон). В зависимости от назначения это может быть чисто FMCW-радиолокатор либо FMICW-радиолокатор (для больших расстояний). Автомобильные радиолокационные устройства обычно оснащаются антенными решетками, питание которых высокочастотным сигналом от передатчика осуществляется в разных точках. Каждой такой точке соответствует определенная диаграмма направленности антенны и определенное направление основного луча. При помощи переключателя на PIN-диодах выбирается та или иная точка питания антенны. Таким образом параметры диаграммы направленности антенны могут меняться очень быстро (электронное сканирование) и таким образом пространство в направлении движения может быть просмотрено в двух плоскостях.
Радиолокатор «Distronic»
Рисунок 2. Датчик DISTRONIC, расположенный за эмблемой Mercedes
Радиолокатор «Distronic» – это система раннего торможения, построенная на основе радиолокационного датчика. Три передатчика и приемника компактного радиолокационного устройства постоянно излучают сигналы и фиксируют картину движения на расстоянии до 150 метров вперед. Если радиолокационные сигналы встречают препятствие на пути распространения, то они отражаются и при этом приобретают сдвиг по частоте. Компьютер системы «Distronic» с учетом эффекта Допплера рассчитывает относительную скорость транспортных средств, а расстояние между ними определяется по времени запаздывания отраженных сигналов.
Адаптивный круиз-контроль
Адаптивный круиз-контроль (Adaptive Cruise Control, ACC) не только поддерживает установленную скорость, как это делает система круиз-контроля, но и выдерживает заранее установленное расстояние до движущегося впереди автомобиля. Если автомобиль впереди тормозит, то замедляется и свое транспортное средство, а когда передний автомобиль ускоряется то и свой автомобиль увеличивает скорость. Самые сложные системы сегодня могут также независимо управлять движением в режиме «движение-остановка». В дополнение к комфорту, автономный круиз-контроль повышает безопасность движения.
Радиолокатор улучшенного синтетического изображения
Такие радиолокаторы обеспечивают компьютерное моделирование картины движения в условиях плохой видимости. Изображение, формируемое по данным такого устройства, выводится для водителя на дисплей с высоким разрешением (Head-up-Display, HUD). Head-up-Display — это дисплей, на который выводятся показания приборов, расположенный так, что водителю не нужно опускать голову для того, чтобы посмотреть на него. Обычно он реализуется путем проецирования изображения на лобовое стекло или, в более бюджетных решениях, на дополнительную небольшую полупрозрачную пластину, устанавливаемую перед лобовым стеклом. Зоны, оцененные прибором как опасные, выделяются линиями или символами, не ограничивающими видимость.
Беспилотный автомобиль
В таком автомобиле радиолокационное устройство формирует полное панорамное изображение, которое объединяется с изображением с камеры высокого разрешения и данными приемника GPS, что дает возможность автоматически управлять транспортным средством в условиях дорожного движения. Такой автомобиль должен пройти официальный тест по вождению, как и начинающий водитель.