【導讀】隨著(zhù)汽車(chē)的保有量逐年上升，對區域出入口的車(chē)輛管理有了更高的要求，從而促進(jìn)了智能停車(chē)場(chǎng)系統快速發(fā)展。如何實(shí)現高效施工、布設道閘設備、準確感知車(chē)輛、順暢安全出入，對車(chē)輛檢測傳感器提出了更高要求。
車(chē)輛檢測傳感器技術(shù)一覽
目前市面上常見(jiàn)的道閘防砸技術(shù)介紹如下：
● 地感道閘防砸技術(shù)
該技術(shù)通常需要在停車(chē)場(chǎng)的出入口預埋兩道地感線(xiàn)圈，用于檢測車(chē)輛，原理一致，但作用不同，分別為觸發(fā)線(xiàn)圈以及防砸線(xiàn)圈。觸發(fā)線(xiàn)圈，埋設于收費站前，當檢測到有車(chē)輛通過(guò)時(shí)，發(fā)出信號給道閘里的車(chē)輛檢測器，抬桿放行；防砸線(xiàn)圈，埋設于閘桿正下方，當檢測到有車(chē)輛時(shí)，發(fā)出信號給道閘里的車(chē)輛檢測器，阻止閘桿下落砸到車(chē)輛，信號消失才會(huì )落桿。
線(xiàn)圈防砸技術(shù)應用較多，但缺點(diǎn)也很明顯：只能防砸車(chē)，不能防砸人；易受雨雪、金屬和強電干擾；檢修費事；施工繁瑣。
● 紅外線(xiàn)道閘防砸技術(shù)
該技術(shù)是在進(jìn)出口道閘兩側安裝紅外線(xiàn)對射裝置，在道閘桿下落過(guò)程中，如果有車(chē)輛駛入，紅外線(xiàn)受阻，道閘桿就會(huì )自動(dòng)升起，反應比較迅速。不過(guò)紅外線(xiàn)的對射范圍小，而且很容易受到雨雪天氣的干擾。
紅外線(xiàn)防砸技術(shù)的缺點(diǎn)在于受震動(dòng)影響較大，易導致兩側光柵無(wú)法對焦，另外紅外線(xiàn)的對射范圍小，而且很容易受到雨雪天氣的干擾。
● 毫米波雷達道閘防砸技術(shù)
跟地感防砸技術(shù)有點(diǎn)類(lèi)似，道閘雷達也分為兩個(gè)部件：觸發(fā)雷達和防砸雷達，前者安裝于攝像機箱體上，后者安裝于自動(dòng)閘桿的箱體上。當車(chē)輛要通過(guò)自動(dòng)道閘時(shí)，它會(huì )先駛入“觸發(fā)雷達”的微波范圍內，觸發(fā)道閘攝像機抓拍車(chē)牌，并控制自動(dòng)閘桿升起。之后，車(chē)輛駛入“防砸雷達”的微波范圍，直到完全駛離，自動(dòng)閘桿才會(huì )放下。期間“防砸雷達”如果識別到自動(dòng)閘桿范圍內有車(chē)或行人的存在，便會(huì )保持閘桿的抬起狀態(tài)，避免砸到車(chē)或人。
道閘雷達的優(yōu)點(diǎn)十分突出：除去安裝、維護更加方便之外，還能識別出人和非機動(dòng)車(chē)，有效避免“砸人”事件發(fā)生。此外，毫米波雷達道閘防砸相比于傳統的防砸技術(shù)，環(huán)境適應性更強，不受其他因素影響，有效減少誤操作和故障率。
所以后面我將重點(diǎn)展開(kāi)TI在毫米波雷達道閘防砸技術(shù)中的方案介紹。
將毫米波雷達應用于道閘方案
作為毫米波雷達芯片以及電源芯片的戰斗機，TI精挑細選，推出了以下一整套道閘方案，系統框圖如下圖所示，主要包括表中的四顆芯片：
該方案的特點(diǎn)在于，僅用四顆器件實(shí)現了整套的道閘方案，LMR33630將輸入電壓轉成3.3V為PMIC供電，PMIC可輸出3路電源軌，分別為1.24V、1.8V以及5V。為節省成本，這里去掉了從PMIC出來(lái)之后將1.24V轉成1V的外部LDO，改用簡(jiǎn)單的LC 濾波網(wǎng)絡(luò )，使能IWR6443內部的LDO為RF1跟RF2提供電源。當然，由于去掉外部的LDO，該方案需要通過(guò)軟件的方式去除開(kāi)關(guān)頻率的噪聲影響。
下面簡(jiǎn)單介紹用到的四顆器件的基本情況以及參數。
LMR33630
LMR33630 SIMPLE SWITCHER® 穩壓器是一款簡(jiǎn)單易用的同步降壓DCDC，可提供業(yè)界先進(jìn)的效率，適用于條件嚴苛的工業(yè)應用。 LMR33630 支持高達 36V 的輸入電壓以及高達 3 A 的負載電流，以極小的尺寸提供出色的輕負載效率和輸出精度，并且支持輕載高效。LMR33630 采用 8 引腳 HSOIC 封裝和具有可濕性側面的 12 引腳 3mm × 2mm VQFN 封裝。該器件還具有符合 AEC-Q100 標準的版本。
● 輸入電壓范圍：3.8V 至 36V。
● 輸出電壓范圍：1V 至 24V。
● 輸出電流：3A。
● 溫度范圍為 –40°C 至 +125°C。
● 低 EMI 和低開(kāi)關(guān)噪聲。
● 電源正常狀態(tài)標志PG和精密使能端ENABLE。
LP87702-Q1
LP87702-Q1 有助于滿(mǎn)足汽車(chē)雷達和工業(yè)雷達應用的電源管理要求。該器件包含兩個(gè)降壓DCDC和一個(gè) 5V 升壓DCDC。為支持安全應用，該器件還集成了兩個(gè)用于外部電源的電壓監控輸入和一個(gè)窗口看門(mén)狗。
● 符合面向汽車(chē)應用的 AEC-Q100 標準，溫度范圍為–40°C 至 +125°C。
● 兩個(gè)高效降壓DCDC：最大輸出電流 3.5A / 輸出電壓范圍為 0.7V 至 3.36V。
● 具有旁路模式選項的 5V 升壓DCDC，最大輸出電流 600mA。
● 支持外部時(shí)鐘輸入，用于同步。
IWR6443
IWR6443是基于FMCW雷達技術(shù)的集成單芯片mmWave傳感器，能夠在60GHz至64 GHz頻段內工作。它采用TI的低功耗45納米RFCMOS工藝制造，并以極小的外形實(shí)現了前所未有的集成度。該器件是低功耗，自我監控，超精確雷達系統的理想解決方案。支持三發(fā)四收，發(fā)射功率可達12dBm。下圖為IWR6x43的框圖，跟IWR6843相比，IWR6443最主要的區別在于裁剪了DSP。
THVD1450
THVD14xx 是一系列抗噪 RS-485收發(fā)器，專(zhuān)用于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中運行。這些器件的總線(xiàn)引腳可耐受高級別的 IEC 電氣快速瞬變 (EFT) 和 IEC 靜電放電 (ESD) 事件，從而無(wú)需使用其他系統級保護組件。
其中的每個(gè)型號均是通過(guò) 3V 至 5.5V 的單電源供電運行。該系列中的器件具有擴展共模電壓范圍，因此這些器件適用于長(cháng)電纜上的 應用 長(cháng)線(xiàn)纜THVD14xx 系列器件可提供小型 VSON 和 VSSOP 封裝，適用于空間受限的 應用。這些器件在自然通風(fēng)環(huán)境下的額定溫度范圍為 –40°C 至 125°C。
綜上所述，跟傳統的車(chē)輛檢測傳感器相比，毫米波雷達方案因體積小、易安裝、適用多種桿型、自動(dòng)人車(chē)識別、經(jīng)久耐用，逐漸成為智能停車(chē)場(chǎng)系統的重要傳感器。而TI的整套毫米波的方案性?xún)r(jià)極高，可極大助力于您開(kāi)拓廣闊的道閘紅海市場(chǎng)！
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