Как стать автором
Обновить

Радары диапазонов 77 и 24 ГГц для автотранспорта и дорожной инфраструктуры (часть 2)

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров12K
Всего голосов 28: ↑28 и ↓0+28
Комментарии33

Комментарии 33

На моей КИА в повороте, если вдоль обочины стоят припаркованные машины, то иногда включается система предупреждения и машина начинает пищать и подтормаживать. Почему так? Потому что недостаточно хорошо предсказывается траектория движения? Или это какие-то глюки с радаром? Это только у меня или это общая проблема?

А на основании чего оно должно предсказывать траекторию? Если это не какой-нибудь продвинутый автопилот, который "сверяется" с маршрутом по карте и видит, что впереди поворот, то данные оно чисто физически может брать на основании положения руля, скорости и дальности до препятствия на траектории. Дальше - уже тонкости настройки дорожных ассистентов, ориентируется ли в предсказании траектории компьютер на фронтальную камеру, определяющую разметку (т.е. есть ли опция движения по полосе, или только ассистент удержания в полосе - это очень разные по назначению системы), ну и если фронтальная камера видит хуже, чем радар, то подобные ошибки неизбежно будут возникать на скоростях, когда камера уже неспособна просчитать разметку на дальностях, которые система предупреждения столкновений посчитает опасными.

А на основании чего оно должно предсказывать траекторию?

На основании положения руля. Я может быть хочу слишком многого, но если при текущем положении руля автомобиль стоящий впереди на обочине не будет задет, то и система не должна срабатывать. Разметка, по-моему, здесь к делу вообще не имеет отношения. Скорость авто влияет только на упреждение срабатывания. То есть положения руля должно быть достаточно.

Добрый день. Я в основном занимался исследованием немецких концернов и радарных датчиков, которые там устанавливаются...

Описанная Вами проблема у них вроде не встречается.. Но есть другие проблемы:

Вариант-1: Вы едете за ТС по прямой дороге, ТС находится перед вами на расстоянии 5-10 метров и начинает сворачивать «во двор». Радарный датчик технически может измерить только «радиальную скорость». Получается, условно, до тех пор, пока ТС перед Вами не повернётся на угол 90 градусов. Для системы ADAS это будет выглядеть как плавное торможение ТС перед вами и Ваш автомобиль тоже начнёт притормаживать..

Вариант-2: больше похоже на Ваш случай и хорошо описан в обучении для сервис инженеров AUDI фрагмент по ссылке..

скорее всего вы превышаете при этом скорость. на меньшей скорости тоже пищит?

Обычно при этом скорость ~ 50 км/ч.

Если у Вас есть номер детали радара (по которому его можно купить) я могу поискать информацию о нём..

///... Но возникает вопрос: "а что считать оптимальным решением?" Работа по производству велосипедов закипела....///

Потому что производители радаров/лидаров/видео-стерео-пар/etc, изначально решают свои задачи "технического совершенства" и по готовности новой модели радара приходят к Разработчикам motion_control / track_planning / situational awareness c предложением интегрировать новые возможности по precision / scan_freq / delay ..... = = то есть применить новую модель Jetson / ZYNQ / S32 / etc, при том что и предыдущие чипы не загружаются решением боле чем на 70%, и на сельхоз технике и на шоссейных грузовиках.

При том что Разработчики motion_control / track_planning / situational awareness, исходно выдают конкреные требования что, в каком формате и с каким темпом требуется на выходе радара = = то есть решать целевую задачу в первую очередь (автоматическая парковка, как простейшая задача).

В итоге подобный оптимальный поход (набор целевых задач vs модель машины vs тираж) на сегодня практикуется у немецкого и шведского производителя грузовиков, на легковых автомобилях требуют применять "самое совершеннное" >> глюки неизбежны, safety_compliant_reqs - failed (взамен есть опция отключить фичу) .... но в рекламном буклете машины фича есть, ибо уже нужно продавать новый модельный ряд.

Отдайте в сервис на калибровку. Я подозреваю, что у меня такая же киа. радаром я очень довольна.

Не являюсь экспертом в этой сфере. И все знания отталкиваются из автообзоров на YouTube.

И с каждым разом заблуждаюсь все больше и больше: то системы помощи водителю работают хорошо, то не работают вообще. Где-то экстренное торможение реагирует на выставленные коробки и автомобиль останавливается, где-то сшибает их как будто ничего и не было.

Помогите разобраться по возможности и объясните, пожалуйста, в чем же секрет и почему одна и таже, казалось, бы система ведёт себя совершенно по-разному?

Да действительно все системы работают по разному.. причина как всегда - это стоимость компонентов.. пример:

  • в самом дорогом автомобиле от SKODA установлен радарный датчик ARS4B

  • в достаточно дорогом автомобиле от VW установлен радарный датчик ARS4A (который сильно лучше чем ARS4B)

  • в самом дорогом автомобиле от AUDI установлен один лидар и два радарных датчика Bosch

К сожалению логика такая - у кого автомобиль дороже, тому важнее обеспечить комфорт и того жизнь важнее сохранить

Несправедливо, но факт.

С 20 года от лидаров вАуди отказались.

Можете поделиться ссылкой? было бы интересно в чем причина..

Официально это не объявлялось (мне не встречалось новость), но по факту вместо лидара идет заглушка (что бы сохранить внешний вид). На основании того, что ни документация, ни SSP никак не менялись, функционал помощников сохранился на прежнем уровне и без лидара. Ну, по крайней мере, VAG так, видимо, считает.

я правильно понимаю, что при этой схеме частоту дискретизации вы можете менять? без изменения конструкции антенны. это я о применимости радаров в системах охраны...

Да Вы правы, антенна рассчитана в САПР и измерена в БЭК в достаточно широком диапазоне частот и у нас есть возможность менять ширину полосы излучаемого СВЧ сигнала, для получения лучшего разрешения по дальности.

Это было сделано с целью проверки разных вариантов работы радара.

это хорошо. сейчас радары на 24 и 50ггц про 71 не знаю, все больше используются в качестве датчиков движения.

Благодарю за очень интересную статью!

основным используемым типом сигналов является Fast FMCW

длительность излучаемого сигнала 70 мкс

Какой же это тогда continuous wave? Не совсем понятно, у Вас непрерывное излучение используется, или же импульсное.

Согласен может выглядит не привычно, но термин "Fast FMCW" является общепринятым в англоязычной литературе. "FMCW" чаще рассматривается как симметричный треугольный модулирующий сигнал (где время нарастания частоты от f1 до f2 равно времени уменьшения частоты от f2 до f1). "Fast FMCW" рассматривается как сигнал "FMCW" у которого время уменьшения частоты от f2 до f1 выбрано минимально возможным (по сути пилообразный сигнал). На практике время уменьшения частоты от f2 до f1 не возможно приравнять к нулю, так как ГУН, ожидаемо, против любых резких изменений модулирующего напряжения, и такие попытки приводят к перерегулированию излучаемого СВЧ сигнала.

Благодарю за ответ! А как такой сигнал уживается с фазированной решеткой? Ведь идеальное расстояние между элементами в длины волны будет выполнятся только для одной частоты, а здесь ЛЧМ.

Обычные АР из "Patch" антенн, умелыми руками, хорошо согласуются в достаточно широком диапазоне. пара примеров ниже - это исключительно моё мнение..

  • для 24 ГГц, с КСВ менее 2, ширина полосы частот 200 МГц - это норма

  • для 24 ГГц, с КСВ менее 2, ширина полосы частот 1200 МГц - это искусство

  • для 77 ГГц, с КСВ менее 2, ширина полосы частот 1000 МГц - это норма

  • для 77 ГГц, с КСВ менее 2, ширина полосы частот 4500 МГц - это искусство

  • для 77 ГГц, с КСВ менее 2, ширина полосы частот 4500 МГц - это искусство

Спасибо, коллега!

К сожалению, так считают немногие...

А везде используется ЛЧМ или есть радары с фазово-кодовой модуляцией?

Используются ещё два типа модуляции, но я не уверен, что могу про это рассказывать.. простите.. но я точно могу сказать, что фазово-кодовой модуляции в серийных изделиях я не встречал.. скорее всего причина простая - в DSP уже встроен блок ускорения радарных вычислений (для вполне определенных типов сигнала) и этого типа сигнала там пока нет..

Антенные решетки, что на машины ставят 4 или 8 элементов на приём, а передача без сканирования?

На схеме это 4 квадратурных сигнала на 8 АЦП идет? Приёмники в одной плоскости горизонтально размещены?

Чувствую вопросы от коллеги.. мы случайно не знакомы? =)

1) ответ: передача без сканирования - причина: либо очень дорого, либо бесполезно и лучше использовать другие подходы

2) ответ: там всё видно на фотографиях импортных аналогов.. если вопрос "как сделана у нас?" то ответ - так же как у импортных аналогов, так как другие подходы не эффективны..

Коллеги, спасибо за интересную статью!

Есть ещё один важный нюанс, который узнаёшь уже после того, как радар на 77 ГГц изготовлен и собран, – это разброс технологических параметров производителя печатных плат.

Абсолютно согласен с вами.

По этому поводу есть цикл публикаций на сайте Резонит. И, кстати, есть небольшой чит, который позволяет хотя бы примерно прикинуть, какой будет Dk материала на частоте 77 ГГц - https://www.rezonit.ru/articles/raschet-volnovogo-soprotivleniya-s-pomoshchyu-mwi-calculator-ot-rogers

Надеюсь, пригодится.

С нетерпением жду следующих статей.

Спасибо за комментарий! Калькулятор от ROGERS очень интересный. Часто такой уже встроен в САПР где происходит проектирование, например мы используем в основном CST, где есть огромная библиотека параметризированных материалов.. это очень удобно!

Правда как всегда есть нюансы=) например калькулятор ROGERS позволяет рассчитать Dk по тангенсу угла потерь на нужной частоте, например 77 ГГц.. а потом ты открываешь Рисунок 20 и видишь, что RO4350 на частоте 50 ГГц начинает стремиться вниз и что с ним происходит дальше - загадка..

Давно я долгое время занимался моделированием металлокерамических корпусов для военных микросхем.. там ситуация аналогичная, но частоты другие.. например производитель гарантирует Dk и тангенс на 1 - 100 МГц.. а корпус нужен для микросхемы с частотным диапазоном до 10 ГГц.. производитель заверяет "что это керамика" и параметры будут обладать высокой стабильностью.. а в результате, из-за особенностей технологии производства, после частоты 5 - 6 ГГц идёт резкое затухание сигнала.. и корпус "превращается" в масса-габаритную модель..

Здравствуйте, Михаил.

Правда как всегда есть нюансы=) например калькулятор ROGERS позволяет рассчитать Dk по тангенсу угла потерь на нужной частоте, например 77 ГГц.. а потом ты открываешь Рисунок 20 и видишь, что RO4350 на частоте 50 ГГц начинает стремиться вниз и что с ним происходит дальше - загадка..

Понимаю вашу боль. Я некоторое время назад делал для себя графики по Dk для RO4350 и RO4350 LoPro на основе тех данных, что приводятся в MWCalc. У меня была задача получить аппроксимацию для Dk. Есть данные до 110 ГГц. Буду рад, если эти графики окажутся для вас полезными.

Все таки подавляющее большинство автомобильных радаров сейчас строятся на основе MIMO решеток для увеличения аппертуры и уменьшения стоимости засчет уменьшения числа СВЧ микросхем и АЦП. Вы не пробовали рассмотреть производство антенных решеток в Китае?

Сергей привет! Я тебе всегда рад=) ты же помнишь у меня очень большая картотека по разным радарам.. то что сейчас активно серийно производят для применения в качестве LRR было разработано в 2014-2016 годах.. и такие компании как Bosch, Delphi и другие занимающие вместе ~70 % рынка - MIMO сейчас не используют.. но про остальных.. и что MIMO со временем всех сильно подожмёт - глупо спорить=)

Мы уже выпустили ~3500 СВЧ гражданских изделий, очень стараемся заказывать в России (например всё тот же Резонит), но он нас уже несколько раз сильно подвёл.. наверное на 400 и более тысяч рублей брака.. платы то они готовы перевыпустить бесплатно.. но кто компоненты переставит, шарики восстановит и т.д.?

Да и отечественные производители часто сами в Китае заказывают..приходится и нам пробовать Китай.. к счастью контактов надёжных много.. но вот точно могу сказать из Китая платы приходят с другими характеристиками.. не плохие/не хорошие, но можно сказать "не знакомые"=)


Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий