HELLA 77 GHz-radarsensor: Opbygning, funktion og anvendelser

HELLA 77 GHz radar sensor in workshop environment next to diagnostic unit – cutting-edge automotive radar sensor for driver assistance systems and ADAS applications

77 GHz-radarteknologi – den afgørende komponent i ADAS: Avancerede radarsensorer muliggør pålidelig registrering af omgivelserne til funktioner som ACC, automatisk nødbremsning, vognbaneskift og krydsende trafikassistent – selv i regn, tåge og mørke.
Kompakt design, robust teknologi: HELLA 77 GHz-radarsensoren kombinerer RF-CMOS-teknologi, integreret signalbehandling og selvdiagnostik i et robust hus til krævende køretøjsanvendelser.FMCW-princippet for nøjagtige målinger: Frekvensmoduleret kontinuerlig bølgeradar registrerer samtidigt og meget nøjagtigt afstanden og den relative hastighed for flere objekter.
Alsidige anvendelsesområder: Fra frontradar til hjørneradar samt parkerings-, off-highway- og autonome applikationer – 77 GHz-sensorer tilbyder fleksibel brug.
Afgørende diagnostik og kalibrering: Køretøjsspecifik kalibrering ved hjælp af diagnosenheden er afgørende for at garantere sikker systemfunktionalitet efter fjernelse og installation, arbejde på køretøjets karrosseri eller chassis.

De følgende tekniske informationer og praktiske tips er udarbejdet af HELLA for at hjælpe bilværkstederne professionelt med deres arbejde. De informationer, der gives på denne hjemmeside, må kun benyttes af brancheuddannede fagfolk.

Brug af 77 GHz-radarsensorer i moderne førerassistentsystemer

Radarsensorer med forskellige rækkevidder bruges i moderne køretøjsarkitekturer til at realisere forskellige førerassistentfunktioner. Kortdistanceradarer (typisk 24 GHz eller 77 GHz med lav antenneåbning) registrerer objekter på tæt hold og understøtter parkeringsassistentsystemer. Mellemdistanceradarer registrerer køretøjer ud til siden og bruges til at registrere vognbaneskift og tværgående trafik. Langtrækkende radarer med stor rækkevidde og smal åbningsvinkel muliggør funktioner som adaptiv fartpilot (ACC) og automatisk nødbremsning. Takket være deres robuste ydeevne i regn, tåge og mørke giver radarsensorer præcise målinger af afstand og relativ hastighed. Integration med kamera- og lidarsystemer muliggør sensorfusionsbaseret miljøopfattelse til højt automatiserede kørefunktioner.

Frekvensområder for radarsensorer i motorkøretøjer

Radarsensorer i forskellige frekvensområder bruges i mange motorkøretøjer, afhængigt af den respektive anvendelse og rækkevidde.

Her følger en oversigt over frekvensområderne og deres typiske anvendelsesområder:

Frekvensområde	Typisk rækkevidde	Anvendelsesområde
24 GHz (24,05 - 24,25 GHz)	op til ca. 30 m	Parkeringsassistent, blindvinkelassistent,
77 GHz (76,0 - 77,0 GHz)	op til ca. 250 m	adaptiv fartpilot (ACC), vognbaneskiftassistent, advarsel om krydsende trafik
77,0 - 81,0 GHz	op til ca. 300 m	Anvendelser med høj opløsning, automatiseret kørsel, nødbremsning, ACC

HELLA 77 GHz-radarsensorens design og funktion

Eksplosionsbillede af HELLA 77 GHz-radarsensor med hus, printkort, afskærmning og radom - opbygning af en radarsensor til biler — Opbygning Hella 77 GHz-radarsensor 1. Stikhus 2. Afskærmning køleenhed 3. PCB - printplade 4. Husdæksel / radom 5. Fastgørelsesskrue 6. Termisk afkobling/varmeledende pasta 7. Lim

Opbygning af HELLA 77GHz-radarsensor

HELLA 77 GHz-radarsensoren er en kompakt højfrekvenssensor, der er specialudviklet til krævende miljøer. Det centrale element er en radarsystemchip baseret på RF-CMOS-teknologi. Denne kredsløbsteknologi kombinerer radiofrekvens (RF), analog og digital elektronik på en enkelt CMOS-chip for at muliggøre og forbedre trådløs kommunikation.

Denne arkitektur gør det muligt at integrere:

Sende- og modtagekomponenter
Digitale behandlingsenheder
Selvdiagnosticerende systemer

Sensorerne er anbragt i et robust hus og opfylder beskyttelsesklasserne IP 6K7 og IP X9K, som beskytter dem mod vand, støv og højtryksrensning. Den er fastgjort med tre øjer til M6-skruer. Med en vægt på mindre end 100 g og en forsyningsspænding på 12 V / 24 V er de nemme og fleksible at integrere.

Signalkurve for en FMCW-radar - visualisering af frekvensmodulation til afstands- og hastighedsmåling med 77 GHz-radarsensorer — Eksempel på signalkurven for en frekvensmoduleret kontinuerlig bølgeradar

Funktionsmåde

Radarsensoren fungerer efter princippet om frekvensmoduleret kontinuerlig bølgeradar (FMCW). Et kontinuerligt signal (bærefrekvens) udsendes og moduleres inden for en båndbredde.

Så snart signalet reflekteres af et objekt, kan objektets afstand og relative hastighed beregnes ved hjælp af frekvenssammenligning.
Beregningen tager højde for den såkaldte chirp-tid, signalets båndbredde og lysets hastighed. En chirp er et signal, hvis frekvens ændres, øges eller mindskes over tid. Moderne FMCW-systemer bruger meget korte chirps (mindre end 100 µs) til at muliggøre høje målefrekvenser og præcis objektsporing - selv med flere mål på samme tid.

En stor fordel ved FMCW-teknologien er, at den er ufølsom over for vejrforhold som regn, sne, tåge eller mørke. Da radar er baseret på elektromagnetiske bølger, fungerer den uafhængigt af lysforhold og kan endda måle gennem visse materialer som f.eks. plastikdæksler. FMCW-radaren gør det også muligt at registrere afstand og hastighed samtidig, hvilket er afgørende for førerassistentsystemer som adaptiv fartpilot (ACC), nødbremseassistenter og vognbaneskiftassistenter.

Anvendelsesområder og tekniske egenskaber

Application in ADAS and autonomous driving functions

HELLA 77 GHz-radarsensorerne er designet til brug i krævende miljøer og tilbyder detektionskapacitet med høj opløsning. De er velegnede til brug i landevejs- og terrængående køretøjer og opfylder, afhængigt af sensortypen, beskyttelsesklasser som IP 6K7 og IP X9K.
Typiske anvendelsesområder:

ADAS (Advanced Driver Assistance systemer): Frontradar til automatisk nødbremsning, ACC (Adaptive Cruise Control), kollisionsforebyggelse
Hjørneradar: til overvågning af blinde vinkler, vognbaneskiftassistent, registrering af tværgående trafik
Parkerings- og manøvrehjælp: præcis registrering af forhindringer ved lave hastigheder
Autonome systemer: Miljøsensorer til navigation og objektklassificering
Specialiserede køretøjer: Landbrugs- og skovbrugsmaskiner, entreprenørmaskiner, mobile robotter

En HELLA 77 GHz-radarsensors stik og pin-tildeling - CAN-bus, strømforsyning og jordforbindelser

Tekniske data og ydeevneegenskaber (*)

Midterfrekvens: 76,5 GHz
Azimut FOV: ±75° (ved 10 dBsm @ 20 m)
Elevation FOV: ±10° (ved 10 dBsm @ 20 m)
Kommunikationssnitflade: CAN
Forsyningsspænding 12 V / 24 V
Maksimal hvilestrøm 100 μA
Effekt: < 4 W
Driftstemperatur: -40 °C til +85 °C

*Tekniske data er eksempler og kan variere.

Systemintegration og diagnosticering

Systemoversigt over vognbaneskiftassistent - netværk af radarsensorer, styreenheder og CAN-bus i køretøjet til førerassistentsystemer — Eksemplarisk illustration af kommunikation og systemintegration af vognbaneskiftassistenten med to radarsensorer.

Kommunikation og systemintegration af radarsensorer i køretøjet

Den interne kommunikation mellem radarsensorerne og andre BUS-deltagere foregår via forbindelsen til systemets centrale styreenhed og til styreenhederne i de enkelte førerassistentsystemer. Radarkontrolenhederne udveksler kontinuerligt og pålideligt de oplysninger, der er nødvendige for den respektive systemapplikation, via databussen. Disse data danner grundlag for en præcis og situationstilpasset assistentsystemfunktion - som f.eks. afstandsmåling, kollisionsadvarsel og automatisk fartpilot. Afhængigt af køretøjsmodellen og systemarkitekturen kan den viste netværksstruktur afvige fra andre modeller.

Diagnosevisning i HELLA Gutmann Tester - udlæsning af en fejlkode for radarsensorerne i vognbaneskiftassistenten — Udlæs fejlkode. I denne funktion kan fejlkoderne i fejlhukommelsen udlæses og anvendes til yderligere diagnose. Som vist her som et eksempel blev fejlkoden 729605 "Fejlbehæftet eller manglende kalibrering" gemt i styreenheden.

Live-parametervisning af en 77 GHz-radarsensor i diagnoseenheden - spændings- og statusværdier for ADAS-systemer — Udlæs parametre. I denne funktion kan de aktuelle måleværdier fra sensoren vises i styreenheden og vurderes.

Alt-tekst: Grundlæggende indstilling og kalibrering af radarsensorer via diagnostisk enhed - opsætning af vognbaneskiftassistenten i køretøjet — Grundlæggende indstillinger Denne funktion kan bruges til at udføre en grundlæggende indstilling eller kalibrering af radarsensorerne. Diagnoseenheden guider dig trin for trin gennem kalibreringsprocessen og viser de specialværktøjer og arbejdstrin, der er nødvendige.

Kontrol og styreenhedsdiagnose

Radarsensorens funktion overvåges af den pågældende overordnede systemstyreenhed og dermed via OBD-systemet (On-Board Diagnostics). Komponentrelaterede fejl som forkert driftsparathed, elektriske kortslutninger eller kabelafbrydelser registreres direkte og logges i fejlhukommelsen. Derfor skal fejlhukommelsen i assistentsystemerne først udlæses ved hjælp af en egnet diagnoseenhed. De aktuelle testmuligheder og funktionsantal kan være forskellige for forskellige bilmærker, og de afhænger af den aktuelle systemkonfiguration af styreenheden. Dataene fra styreenhedskommunikationen er grundlaget for den egentlige fejlfinding og en vellykket reparation. Desuden kan der alt efter system vises en række parametre, som kan benyttes ved fejlfinding.

På visse bilmodeller er monteringen af radarsensoren fast og tillader ikke mekanisk justering. I stedet sker finjusteringen elektronisk via diagnosesystemet. En korrektionsvinkel bestemmes og lagres i styreenheden for at sikre korrekt funktion.

Kalibrering af radarsensoren er nødvendig, hvis:

Sensorens monteringsposition er blevet ændret på grund af karosseriarbejde
Radarsensoren er blevet fjernet, monteret eller udskiftet
Køretøjsniveauet er blevet ændret på grund af en ændring eller reparation af chassiset
En justeringsfejl er blevet gemt i fejlhukommelsen

Service- og reparationsanvisninger

For at sikre, at førerassistentsystemerne med radarsensorer fungerer korrekt, skal følgende instruktioner overholdes under vedligeholdelse og reparation:

Reparationer og vedligeholdelse må kun foretages af uddannede fagfolk.
Når radarsensoren er installeret, kan det være nødvendigt med en køretøjsspecifik justering ved hjælp af en passende diagnoseenhed og kalibrering.
Kofangerbeklædninger må kun overmales i overensstemmelse med køretøjsproducentens maleanvisninger.
Der må ikke sættes klistermærker på kofangeren inden for radarsensorens sendeområde.
Arbejde på hybrid-/elkøretøjer må kun udføres af personer, der er instrueret i elektroteknik og har de nødvendige kvalifikationer.
Forkert håndtering kan føre til livstruende situationer.

I den forbindelse skal afmonterings-, monterings- og sikkerhedsanvisningerne fra den pågældende køretøjsproducent samt de landespecifikke love og bestemmelser vedrørende arbejde på højspændingsanlæg overholdes!

Du finder yderligere oplysninger om vedligeholdelse og reparation af førerassistancesystemer på følgende temasider:
Assistent til vognbaneskift | HELLA
Adaptiv fartpilot - indstillet sensor | HELLA

Skematiske fremstillinger, billeder og beskrivelser bruges kun til forklaring og illustration af teksten og kan ikke anvendes som grundlag for reparation af en given bil.

Slet ikke nyttigt

Meget nyttigt

Find reservedele

Registreringsnummer Manuel køretøjsidentifikation OE-nr.

Find reservedele

Simpel identifikation af køretøjer med KBA-nummer Bestem også reservedele med OE-numre Detaljerede produktoplysninger Find grossister i nærheden af dig