HELLA 77 GHz radar sensörü: Yapı, işlev ve uygulamalar

HELLA 77 GHz radar sensörü, zorlu ortamlar için özel olarak geliştirilmiş kompakt bir yüksek frekanslı sensördür. Merkezde RF-CMOS teknolojisine dayalı bir radar sistemi çipi yer alır. Bu devre teknolojisi, kablosuz iletişimi mümkün kılmak ve geliştirmek için radyo frekansı (RF), analog ve dijital elektroniği tek bir CMOS çip üzerinde birleştirir.

Bu mimari aşağıdakilerin entegrasyonuna izin verir:

• İletim ve alım bileşenleri
• Dijital işlem birimleri
• Kendi kendine tanılama sistemleri

Sensörler sağlam bir muhafaza içine yerleştirilmiştir ve suya, toza ve yüksek basınçlı temizliğe karşı koruma sağlayan IP 6K7 ve IP X9K koruma sınıflarını karşılamaktadır. M6 vidalar için üç delik kullanılarak takılır. Ağırlığı 100 g'dan az ve besleme gerilimi 12 V / 24 V olan bu cihazların entegrasyonu kolay ve esnektir.

Radar sensörü frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMCW) radar prensibine göre çalışır. Sürekli bir sinyal (taşıyıcı frekans) yayılır ve bir bant genişliği içinde modüle edilir.

Sinyal bir nesne tarafından yansıtılır yansıtılmaz, nesnenin mesafesi ve göreceli hızı frekans karşılaştırması ile hesaplanabilir. 
Hesaplamada Chirp zamanı, sinyalin bant genişliği ve ışık hızı dikkate alınır. Chirp, frekansı zaman içinde değişen veya artan ya da azalan bir sinyaldir. Modern FMCW sistemleri, aynı anda birden fazla hedefle bile yüksek ölçüm frekansları ve hassas nesne takibi sağlamak için çok kısa Chirp'ler (100 µs'den az) kullanır.

FMCW teknolojisinin en önemli avantajlarından biri yağmur, kar, sis veya karanlık gibi hava koşullarına karşı duyarsız olmasıdır. Radar elektromanyetik dalgalara dayandığından, ışık koşullarından bağımsız olarak çalışır ve plastik kapaklar gibi belirli malzemelerin içinden bile ölçüm yapabilir. FMCW radar ayrıca, otomatik uyumlu hız sabitleyici (ACC), acil fren asistanı veya şerit değiştirme asistanı gibi sürücü destek sistemleri için gerekli olan mesafe ve hızın aynı anda algılanmasını sağlar.

• Merkez frekans: 76,5 GHz
• Görüş alanı yatay açısı: ±75 derece (10 dBsm @ 20 m'de)
• Görüş alanı dikey açısı: ±10 derece (10 dBsm @ 20 m'de)
• İletişim ara birimi: CAN
• Besleme voltajı 12 V/ 24 V
• Maksimum bekleme akımı 100 μA
• Güç: < 4 W
• Çalışma sıcaklığı: -40 C ila +85 C derece

* Teknik veriler örnek niteliğindedir ve değişiklik gösterebilir.

Radar sensörleri ve diğer BUS katılımcıları arasındaki dahili iletişim, merkezi sistem kontrol ünitesine ve bireysel sürücü destek sistemlerinin kontrol ünitelerine bağlantı yoluyla gerçekleşir. Radar kontrol üniteleri, veri yolu üzerinden ilgili sistem uygulaması için gerekli bilgileri sürekli ve güvenilir bir şekilde değiştirir. Bu veriler, mesafe ölçümü, çarpışma uyarısı veya otomatik hız sabitleyici gibi destek sistemlerinin hassas ve duruma uygun şekilde çalışması için temel oluşturur. Araç modeline ve sistem mimarisine bağlı olarak, gösterilen ağ yapısı diğer modellerden farklı olabilir.

Radar sensörünün işlevi, ilgili üst seviye sistem kontrol ünitesi tarafından ve dolayısıyla yerleşik tanılama (OBD) aracılığıyla izlenir. Yanlış işletime hazır olma durumu, elektrik kısa devreleri veya kablo kesintileri gibi bileşenle ilgili kusurlar doğrudan algılanır ve hata belleğine kaydedilir. Bu nedenle, öncelikle uygun bir tanılama cihazı ile asistan sisteminin hata belleği okunmalıdır. İlgili test derinliği ve işlev çeşitliliği, araç üreticisine göre farklı tasarlanmış olabilir ve kontrol ünitesinin ilgili sistem konfigürasyonuna bağlıdır. Motor kontrol ünitesi iletişiminin verileri, asıl arıza arama işlemi ve başarılı bir onarımın temelidir. Sisteme bağlı olarak, ilave parametreler görüntülenebilir ve arıza arama için kullanılabilir.