Modern sürücü destek sistemleri neden artık 24 GHz'lik sistemler yerine ağırlıklı olarak 77 GHz'lik radar sensörlerini kullanıyor?

77 GHz radar sensörleri, daha yüksek menzil ile birlikte belirgin şekilde daha yüksek açı ve mesafe çözünürlüğü sunar. Daha yüksek bant genişliği sayesinde küçük nesneler daha hassas şekilde ayrılabilir ve çoklu hedef takibi daha stabil gerçekleştirilir. Ayrıca daha dar görüş açısı, daha iyi nesne sınıflandırması sağlar; bu da özellikle ACC, acil fren ve şerit değiştirme asistanları için kritik öneme sahiptir.

RF-CMOS teknolojisi, 77 GHz radar sensörünün yapısında nasıl bir rol oynuyor?

RF-CMOS, yüksek frekanslı, analog ve dijital devrelerin tek bir çip üzerinde entegre edilmesini sağlar. Böylelikle sinyal yolları kısaltılır, parazit etkileri azaltılır ve kendi kendini izleme özelliği iyileştirilir. Servis uygulamaları açısından bu; daha yüksek sistem kararlılığı, daha düşük termal sapma ve özellikle değişken çevre koşullarında kontrol ünitesi üzerinden daha güvenilir öz teşhis anlamına gelir.

Servis ortamında radar sensörünün hatalı montaj konumu veya hizalaması nasıl anlaşılır?

Tipik belirtiler; kalibrasyonla ilgili hata kayıtları veya ölçüm verilerinde sapmalar, örneğin gerçekçi olmayan nesne mesafeleri veya hatalı göreli hızlardır. Ayrıca kaporta veya yürüyen aksam çalışmaları sonrasında destek sistemlerinin ara sıra devre dışı kalması, dışarıdan hasar görünmese bile sensör konumunun değiştiğine işaret eder.

Yürüyen aksam çalışmalarından sonra neden sıklıkla radar kalibrasyonu gerekir?

Süspansiyon, amortisör veya araç yüksekliğindeki değişiklikler sensörün eğim ve açı değerlerini etkiler. Radar sensörü nesne hesaplamasını sabit geometrik referanslara dayandırdığı için küçük açı sapmaları bile ölçüm hatalarına yol açar. Elektronik kalibrasyon, kontrol ünitesinde kayıtlı düzeltme değerleriyle bu sapmaları telafi eder.

FMCW ölçüm prensibi, diğer radar teknolojilerine kıyasla hangi avantajları sunar?

FMCW radar, tek bir sürekli sinyalden hem mesafeyi hem de göreli hızı aynı anda belirlemeye imkan tanır. Kısa Chirp süreleri, yüksek güncelleme hızları ve istikrarlı çoklu hedef takibi sağlar. Bu, destek sistemleri için ışık ve hava koşullarından bağımsız olarak dinamik trafik durumlarında hızlı tepki anlamına gelir.

Boya işlemleri veya çıkartmalar radar performansını neden olumsuz etkileyebilir?

Boya tabakasının kalınlığı, pigment içeriği ve metal bileşenler, elektromanyetik dalgaların geçirgenliğini etkiler. Üretici talimatlarından sapmalar zayıflamaya veya saçılmaya neden olabilir. Işın geçiş alanındaki çıkartmalar reflektör veya emici gibi davranarak sinyali bozar ve menzil kaybına veya yanlış yorumlara yol açabilir.

77 GHz radar sensörlerinde arıza tespiti yapılırken hangi teşhis bilgileri özellikle önemlidir?

Modern sistemler klasik hata kodlarının yanı sıra kapsamlı canlı veriler de sunar. Bunlar sensör yükü, nesne sayısı, doğruluk parametreleri ve kalibrasyona ilişkin iç durum bilgilerini içerir. Bu veriler elektriksel hatalar, iletişim sorunları ve geometrik sapmalar arasında ayrım yapmak ve gereksiz parça değişimini önlemek için kritik öneme sahiptir.

Neden birçok araçta sensör ayarlaması mekanik değil de tamamen elektronik olarak yapılıyor?

Sabit sensör tutucular, araç üretiminde tekrarlanabilirliği artırır ve montaj hatalarını azaltır. Hassas ayar, tanımlı referans yüzeyleri ve hedef panolar üzerinden yazılım tabanlı olarak yapılır. Hesaplanan düzeltme açısı kontrol ünitesine kaydedilir ve sensöre mekanik müdahale olmadan gerçek montaj konumu sürekli dikkate alınır.

HELLA 77 GHz radar sensörü: Yapı, işlev ve uygulamalar

77 GHz radar teknolojisi – ADAS'ın en önemli parçası: Son teknoloji radar sensörleri, yağmurlu, sisli ve karanlık koşullarda bile ACC, otomatik acil frenleme, şerit değiştirme ve çapraz trafik yardımı gibi işlevler için güvenilir ortam algılama sağlar.
Kompakt tasarım, sağlam teknoloji: HELLA 77 GHz radar sensörü, RF-CMOS teknolojisi, entegre sinyal işleme ve kendi kendine teşhis özelliklerini zorlu araç uygulamaları için sağlam bir muhafaza içinde bir araya getirir.
Doğru ölçümler için FMCW prensibi: Frekans modülasyonlu sürekli dalga radarı, birkaç nesnenin mesafesini ve göreceli hızını aynı anda ve yüksek doğrulukla algılar.Çok yönlü uygulama alanları: Ön radardan köşe radarına, park etme, arazi ve otonom uygulamalara kadar – 77 GHz sensörler esnek kullanım sunar.
Önemli teşhis ve kalibrasyon: Teşhis ünitesi kullanılarak araca özel kalibrasyon, sistemin sökülüp takılmasından, araç gövdesi veya şasisi üzerinde yapılan çalışmalardan sonra güvenli sistem işlevselliğini garanti etmek için çok önemlidir.

Çalışmalarında araç servislerine profesyonel destek sağlamak için, aşağıdaki teknik bilgiler ve uygulamaya yönelik ipuçları HELLA tarafından hazırlanmıştır. Bu web sitesinde sağlanan bilgiler, yalnızca uygun şekilde eğitilmiş uzman personel tarafından kullanılmalıdır.

Modern sürücü destek sistemlerinde 77 GHz radar sensörlerinin kullanımı

Farklı menzillere sahip radar sensörleri, modern araç mimarilerinde çeşitli sürücü destek işlevlerini gerçekleştirmek için kullanılmaktadır. Kısa menzilli radarlar (tipik olarak 24 GHz veya 77 GHz olup düşük anten açıklığına sahiptirler) yakın mesafedeki nesneleri algılar ve park yardım sistemlerini destekler. Orta menzilli radarlar yan taraftaki araçları algılar ve şerit değiştirme ve çapraz trafik tespiti için kullanılır. Uzun menzilli ve dar açılma açısına sahip radarlar, otomatik uyumlu hız sabitleyici (ACC) ve otomatik acil frenleme gibi işlevleri mümkün kılar. Yağmur, sis ve karanlıkta sağlam performansları sayesinde radar sensörleri, mesafe ve göreceli hızın hassas ölçümlerini sağlar. Kamera ve Lidar sistemleriyle entegrasyon, yüksek otomasyonlu sürüş işlevleri için sensör füzyonu tabanlı ortam algısı sağlar.

Motorlu taşıtlardaki radar sensörlerinin frekans aralıkları

Çeşitli frekans aralıklarındaki radar sensörleri, ilgili uygulamaya ve menzile bağlı olarak birçok motorlu araçta kullanılmaktadır.

Aşağıda frekans aralıklarına ve tipik uygulama alanlarına genel bir bakış sunulmaktadır:

Frekans aralığı	Tipik aralık	Uygulama alanı
24 GHz (24,05 - 24,25 GHz)	yaklaşık 30 m’ye kadar	Park asistanı, kör nokta asistanı,
77 GHz (76,0 - 77,0 GHz)	yaklaşık 250 m’ye kadar	Otomatik uyumlu hız sabitleyici (ACC), şerit değiştirme asistanı, çapraz trafik uyarısı
77,0 - 81,0 GHz	yaklaşık 300 m’ye kadar	Yüksek çözünürlüklü uygulamalar, otomatik sürüş, acil frenleme, ACC

HELLA 77 GHz radar sensörlerinin tasarımı ve işlevi

HELLA 77 GHz radar sensörünün muhafaza, devre kartı (PCB), ekranlama ve radomdan oluşan patlatılmış görünümü – bir otomotiv radar sensörünün yapısı — HELLA 77 GHz radar sensörünün yapısı 1. Fiş muhafazası 2. Ekranlama - Soğutucu Blok 3. PCB - baskılı devre kartı 4. Muhafaza kapağı / radom 5. Sabitleme vidası 6. Termal dekuplör / ısı ileten macun 7. Yapıştırıcı

HELLA 77 GHz radar sensörünün yapısı

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.

Bir FMCW radarının sinyal eğrisi - 77 GHz radar sensörleri ile mesafe ve hız ölçümü için frekans modülasyonunun görselleştirilmesi — Bir frekans modülasyonlu sürekli dalga radarının işaret eğrisi örneği

Çalışma prensibi

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.

Uygulama alanları ve teknik özellikler

ADAS ve otonom sürüş işlevlerinde uygulama

HELLA 77 GHz radar sensörleri zorlu ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve yüksek çözünürlüklü algılama kabiliyeti sunar. Otoyol ve otoyol dışı araçlarda çalışmaya uygundurlar ve sensör tipine bağlı olarak IP 6K7 ve IP X9K gibi koruma sınıflarını karşılarlar.

Tipik uygulama alanları:

ADAS (Gelişmiş Sürücü Destek Sistemleri): Otomatik acil frenleme için ön radar, ACC (Otomatik Uyumlu Hız Sabitleyici), çarpışma önleme
Köşe radarı: kör nokta izleme, şerit değiştirme asistanı, çapraz trafik algılama için
Park ve manevra yardımcıları: düşük hızlarda hassas engel algılama
Otonom sistemler: Navigasyon ve nesne sınıflandırması için Çevre Sensörleri
Özel araçlar: Tarım ve ormancılık makineleri, inşaat makineleri, mobil robotlar

Bir HELLA 77 GHz radar sensörünün konnektör ve pin atamaları - CAN veri yolu, güç kaynağı ve toprak bağlantıları

Teknik veriler ve güç özellikleri (*)

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.

Sistem entegrasyonu ve tanılama

Sisteme genel bakış şerit değiştirme asistanı - sürücü destek sistemleri için araçtaki radar sensörlerinin, kontrol ünitelerinin ve CAN veri yolunun ağa bağlanması — İki radar sensörlü şerit değiştirme asistanının iletişim ve sistem entegrasyonunun örnek gösterimi.

Araçtaki radar sensörlerinin iletişimi ve sistem entegrasyonu

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.

HELLA Gutmann Test cihazında tanılama görünümü - şerit değiştirme asistanının radar sensörleri için bir arıza kodunun okunması — Hata kodunu okuyun. Bu işlevde, hata belleğinde kayıtlı hata kodları okunabilir ve ileri tanılama için kullanılabilir. Burada örnek olarak gösterildiği gibi, kontrol ünitesinde 729605 "Hatalı veya eksik kalibrasyon" hata kodu kaydedilmiştir.

Teşhis cihazında 77 GHz radar sensörünün canlı parametre gösterimi - ADAS sistemleri için voltaj ve durum değerleri — Parametreleri okuyun. Bu işlevde, sensörün kontrol ünitesindeki güncel ölçüm değerleri görüntülenebilir ve değerlendirilebilir.

Alternatif metin: Tanı cihazı aracılığıyla radar sensörlerinin temel ayarı ve kalibrasyonu - Araçta şerit değiştirme asistanının ayarlanması — Temel ayarlar Bu işlev, radar sensörlerinin temel ayarlarını veya kalibrasyonunu yapmak için kullanılabilir. Tanılama cihazı, kalibrasyon işlemi boyunca sizi adım adım yönlendirir ve gerekli özel aletleri ve çalışma adımlarını gösterir.

Kontrol ve kumanda ünitesi tanılaması

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.

Bazı araç modellerinde, radar sensörünün montajı sabittir ve mekanik ayarlamaya izin vermez. Bunun yerine, ince ayar tanılama sistemi aracılığıyla elektronik olarak gerçekleştirilir. Doğru işlevi sağlamak için bir düzeltme açısı belirlenir ve kontrol ünitesinde saklanır.

Aşağıdaki durumlarda radar sensörünün kalibrasyonu gereklidir:

Sensörün montaj konumu üst yapı nedeniyle değiştirilmiştir
Radar sensörü çıkarılmış, takılmış veya değiştirilmiştir
Araç seviyesi şasi modifikasyonu veya onarımı nedeniyle değiştirilmiştir
Arıza belleğine bir hizalama hatası kaydedilmiştir

Bakım ve onarım talimatları

Radar sensörlü sürücü destek sistemlerinin düzgün çalışmasını sağlamak için bakım ve onarım sırasında aşağıdaki talimatlara uyulmalıdır:

Onarım ve bakım çalışmaları yalnızca eğitimli uzman personel tarafından yapılmalıdır.
Radar sensörü monte edildikten sonra, uygun bir tanılama cihazı aracılığıyla araca özgü bir uyarlama veya kalibrasyon yapılması gerekli olabilir.
Tampon kaplamaları sadece araç üreticisi tarafından belirtilen boyama talimatlarına uygun olarak yeniden boyanabilir.
Radar sensörünün iletim aralığında tampon kaplamasına hiçbir çıkartma yapıştırılamaz.
Hibrit/elektrikli araç üzerindeki çalışmalar yalnızca elektroteknik eğitimi almış ve uygun niteliklere sahip kişiler tarafından gerçekleştirilebilir.
Uygunsuz kullanım, hayati tehlike oluşturabilecek durumlara yol açabilir.

Bu bağlamda, ilgili araç üreticisinin sökme, takma ve güvenlik talimatlarına ve yüksek gerilim sistemlerinde çalışmaya ilişkin ilgili ülkeye özgü yasa ve yönetmeliklere uyulmalıdır!

Sürücü destek sistemlerinin bakım ve onarımıyla ilgili daha fazla bilgiyi aşağıdaki konu sayfalarında bulabilirsiniz:
Şerit değiştirme asistanı | HELLA
Otomatik Uyumlu Hız Sabitleyici - Ayar sensörü | HELLA