城市的脈搏：使用毫米波傳感器獲得智能交通系統(tǒng)的智能檢測和追蹤功能

作者：德州儀器Prajakta Desai

正如我們用傳感技術(shù)來測量個人的呼吸和心率，實際上城市也從同樣的技術(shù)中受益。智能城市的一個關(guān)鍵要素是配備有傳感器的智能交通系統(tǒng)，可監(jiān)控城市的“健康” - 跟蹤交通數(shù)據(jù)和停車計時以實施執(zhí)法，紅綠燈優(yōu)先事項和事件管理，如圖1所示。

圖 1：智能交通系統(tǒng)通過路口監(jiān)控和停車位檢測來幫助監(jiān)控城市的“健康”

智能傳感器作為智能交通系統(tǒng)的核心，可以追蹤交通擁堵并保持交通暢通，特別是在十字路口和高速公路上。這些傳感器必須具備以下功能：

l精確性，用于測量車輛或行人的延伸范圍，速度和位置。

l穩(wěn)固性，包括在不透氣的天氣，黑暗和陽光下工作。

l整體性，優(yōu)化實時評估和修正。

l易于使用性，帶有參考代碼和樣本以加速部署。

TI的創(chuàng)新毫米波(mmWave)技術(shù)是一種用于交通監(jiān)控的無線傳感解決方案，它具有測量距離、速度和位置信息的能力，以確定車輛與交叉路口間的距離、車速和車道占用情況。新的使用毫米波雷達(dá)傳感器進(jìn)行交通監(jiān)控檢測和追蹤參考設(shè)計中，IWR1642包含能夠檢測物體的C674x數(shù)字信號處理器，同時Arm® R4F處理器則可以隨時追蹤車輛的行駛距離和速度。參見圖2。

圖 2：左側(cè)的圖表清楚地顯示了使用IWR1642檢測和跟蹤兩輛車的過程

TI的新設(shè)計，為設(shè)計師在廣泛的應(yīng)用中使用毫米波雷達(dá)傳感器提供了便捷(見表1)。例如，一種監(jiān)測高速公路上車速的傳感器可以遠(yuǎn)程發(fā)放超速罰單，并降低執(zhí)法人員遇到危險情況的可能性。然而，為了做到這一點，傳感器必須能夠準(zhǔn)確地檢測處于不同距離的各個物體的速度，這需要通過設(shè)計中增加的Vmax算法而得以實現(xiàn)。

這一功能還可以提高傳感器監(jiān)測交叉口的準(zhǔn)確性，使其能夠更好地預(yù)測接近車輛的數(shù)量。并啟用綠燈控制，減少車輛的啟動和停止從而使交通更加流暢，并使得給闖紅燈車輛發(fā)送罰單變得更容易。

該參考設(shè)計還具有先進(jìn)的檢測和追蹤算法，使傳感器能夠保有特定物體所處位置的歷史記錄，從而使傳感器更容易在密集的城市環(huán)境中區(qū)分汽輛或其他物體。

該解決方案具有35厘米的分辨率，能夠檢測到距離不超過200米的各種物體。此外，具有50厘米/秒速度分辨率的解決方案，可以在高速公路單車道上精確地追蹤200公里/時及更高限速的車輛，以及限速70千米/時，在有交叉路口綠燈控制和執(zhí)法的多車道上的車輛。

120度視野(FOV)功能具有15度角分辨率，可以使視野范圍更為寬廣從而檢測到接近交叉路口的車輛或行人。傳感器可以留意多個停車位，以便司機(jī)知道停車場某車道內(nèi)是否有車位，或者他們需要換一層樓找尋。

表1：TI的毫米波傳感器為智能交通系統(tǒng)提供了優(yōu)勢

IWR1642毫米波傳感器系統(tǒng)中的創(chuàng)新技術(shù)幫助您應(yīng)對來自智能交通系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，從而您可專注于創(chuàng)造個性化終端產(chǎn)品。