Новости PCB - Интерактивные радиолокационные датчики создали полный опыт кабины пилота

New sensor technologies can promote innovation in driver assistance systems, автоматизация автомобиля, автомобильная сеть, and mobility services. с повышением уровня автоматизации движения, этот complete revolution of the in-vehicle system has made the auxiliary system outside the vehicle more powerful, Таким образом создать общий опыт пилотирования. This article mainly describes how short-range radar sensors empower some automotive cockpit sensing applications, система контроля пилота и система контроля экипажа.
Human-computer interaction (HMI) is becoming an area where automakers are pursuing differentiation. техника взаимодействия машин и машин появилась в 2015 году, when it only used infrared cameras and MEMS tactile feedback systems to achieve simple gesture sensing. сегодня, this PCB Technology уже в направлении полной индивидуализации и сверхбольших цифровых дисплеев. Byton's M-Byte 48-inch co-pilot display and Daimler's MBUX system are typical examples. Эти приборы полностью изменят взаимодействие.

The advancement of sensors in miniaturization, обработка приборной доски, energy efficiency, легкость интеграции будет стимулировать развитие новых и более передовых технологий, таких как радиолокационные датчики и датчики времени полёта. In addition, интеграция датчиков предвещает будущее направление развития, например, комбинация звуков и жестов для надежного прогнозирования целевых действий пользователя, illuminate the display button when the user approaches, различать входную информацию между пилотом и экипажем. The required information, эстетическое проектирование, environmental factors, вычисление себестоимости определяет метод конкретного применения. There are many related use cases, включая, но не ограничиваясь ими, комфортные приложения, такие как жестная индукция и пассивное безопасное применение.

Согласно статистическим данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно в результате дорожно - транспортных происшествий погибает около 1,3 миллиона человек, 73 процента из которых являются результатом человеческих ошибок. По данным Национального управления по безопасности дорожного движения Соединенных Штатов (Национальное управление по вопросам безопасности дорожного движения Соединенных Штатов), ежегодно более 50 детей погибают в результате теплового удара в автомобиле. 2 в рамках программы приемки новых автомобилей ЕС и АСЕАН принимаются меры по внедрению системы проверки присутствия детей и системы контроля за водителями. В сентябре 2019 года союз производителей автомобилей США подписал добровольное соглашение о системе оповещения заднего сидения; В то же время в постановлении № 16 Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций содержится всеобъемлющее описание оповещений и ограничений в отношении безопасности в таких странах, как Европейский союз и Япония. функциональные стандарты системы. Таким образом, благодаря законодательным и нормативным актам, новые виды пассивного применения техники безопасности в кабине экипажа меняют безопасность дорожного движения.

Radar processing-a new transformation
The working principle of radio detection and ranging (radar) is to emit electromagnetic waves and then receive the electromagnetic waves reflected by the object. большая часть информации о цели скрыта в фазе и частоте электромагнитных волн, получаемых радаром. Эта информация может быть легко извлечена и использована для определения основных параметров цели, таких как расстояние, угол, and speed. Through the conversion of two-dimensional and three-dimensional signals (such as distance Doppler or micro-Doppler), more information can be obtained to understand subtle body movements, даже сердцебиение и дыхание вызывают движение груди. For classification, также можно использовать радиолокационные точечные изображения.

Some of the unique advantages of radar are that it can perceive objects from a shape angle without relying on light conditions, можно сохранить Конфиденциальность данных с помощью кодированной информации, and can work in line of sight and non-line of sight conditions. Но его применение зависит от конкретного случая применения. Some examples will be discussed below.

Driver monitoring system
For driver monitoring systems, the most advanced sensor technology currently is a 2D camera. эти камеры обычно устанавливаются прямо на передних колесах или на панели приборов водителя, рядом с тахометр и тахометр. In situations where it is extremely necessary to understand the physiological health of the driver as a whole-for example, при пробке, it may be necessary to adopt a multi-sensor combination method to achieve level-2 or higher autonomous driving. В таблице 1 приводится резюме некоторых методов, применяемых в различных случаях.

в процессе стандартной обработки сигналов жизнедеятельности радиолокационной станции необходимо использовать метод интерферометрической радиолокационной техники для мониторинга фазовых изменений обнаруживаемых целей с течением времени. 6, 7 после быстрой обработки Фурье (FFT) расстояния, традиционные методы постоянной сигнализации могут быть увязаны с пиковым поиском или пиковым соотношением мощности (PAPR) в диапазоне дальности. среднее значение спектра FFT для статических целей, при приближении пиков FFT к медленному времени; Если вибрирующая цель, например, сердцебиение или дыхание, средняя величина очень мала, так что пик больше, чем вершина.

доплеровское тестирование на жизненные показатели может осуществляться двумя способами: 1 После предварительного выбора расстояния до цели. стандартное отклонение для оценки данных IQ в медленном диапазоне времени, с тем чтобы определить, находятся ли они в пределах установленных значений; если в диапазоне частот живых организмов нет пиковых значений энергии в пределах этого диапазона (0,2 - 3,3 Hz), то для измерения используются спектров расстояний. Поскольку белый шум делает неправильные сигналы эффективными, доплеровское обнаружение является важным шагом вперед, прежде чем сигнал удаляется от статических целей с помощью полосового фильтра.

После завершения тестирования жизненных характеристик, the ellipse reconstruction algorithm is used to correct the IQ data that reaches the above-mentioned standard distance interval to eliminate the offset, дисбаланс фаз и амплитуд из - за недостатка оборудования. By mapping the ellipse onto a perfect circle, эллиптическое восстановление поможет устранить эти амплитуды и фазовый сдвиг. 8 Figure 2 shows the IQ signal reconstructed when the ellipse reconstruction algorithm is used for normal vital signs targets and random body movements interfere with the reconstruction.
След., the obtained signal phase is used to reconstruct the original true phase of the wave from its 2π multiples through the phase unwrapping module. For phase jumps greater than -π or +π, Сплетница, которую нужно добавить или уменьшить, по отдельности. The unfolded phase contains the displacement signal:
Among them: λ is the wavelength of the carrier, and ϕ(t) is the phase extracted in the slow time domain.
The resulting displacement signal contains the superposition of the respiratory signal and the heart rate signal. Если начальная частота и частота остановки равны нулю, пусть сигнал смещения оценивается частотой дыхания через полосовой фильтр.2 гц и 0.4 Hz, расставаться показатель сердцебиения составляет 0.8 Hz and 3 Hz, по отдельности. 10 There are many ways to estimate respiratory rate or heart rate, including:

1. The distance spectrum estimation technology requires fast Fourier transform (FFT) on the filtered displacement signal. пик частоты сердцебиения и дыхания в диапазоне дальности FFT, the heart rate and respiratory frequency can be estimated separately. На рисунке 3 показана частотная оценка жизненных характеристик с использованием метода анализа дальности и спектра.
2. оценка частоты дыхания и частоты сердцебиения путем статистического фильтрации пиков в сигналах сдвига во времени. Figure 4 estimates the frequency of vital signs by performing peak statistics on filtered time-domain data. красный треугольник указывает пик.
Cockpit sensing is an emerging market, Ожидается, что с принятием местных законов будет достигнут значительный прогресс.. Radar is considered to be a highly potential technology that can be used to solve many problems including passive safety applications, например, обнаружение и обнаружение детей, оказавшихся на мели. Innovative signal processing and deep learning technologies will bring the reliability of these applications to a higher level, Таким образом, обеспечивается идеальный баланс между расчетом себестоимости, the degree of information required for specific use cases, системный износ. In the future, thePCB мультисенсор fusion method should be able to create a more complete and reliable system by realizing sensor redundancy.