سنسور رادار خودرو (Automotive Radar)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور رادار خودرو (Automotive Radar) :
رادار خودرو یک سنسور کلیدی در سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS) و خودروهای خودران است. این سنسور با استفاده از امواج رادیویی (در محدوده فرکانسی ۲۴ گیگاهرتز، ۷۷ گیگاهرتز، و ۷۹ گیگاهرتز) فاصله، سرعت نسبی، و زاویه اشیاء (مانند خودروهای دیگر، عابران پیاده، موانع) را نسبت به خودرو اندازه گیری می کند. برخلاف سنسورهای اولتراسونیک (که برد کوتاه دارند) و دوربین ها (که تحت تأثیر نور و شرایط جوی هستند)، رادار می تواند در فواصل بلند (تا چند صد متر) و در شرایط نامساعد جوی (باران، مه، برف) به طور قابل اعتمادی کار کند.
اصول کار رادار بر اساس ارسال یک سیگنال رادیویی (معمولا با مدولاسیون فرکانس - FMCW) و تحلیل سیگنال بازتابی است. با اندازه گیری زمان تأخیر و تغییر فرکانس سیگنال بازگشتی (اثر داپلر)، می توان فاصله و سرعت نسبی هدف را محاسبه کرد. با استفاده از آرایه ای از آنتن ها (تکنیک زاویه یابی - Angle of Arrival)، زاویه هدف نیز تعیین می شود.
کاربردهای اصلی رادار خودرو:
کروز کنترل تطبیق پذیر (ACC - Adaptive Cruise Control): رادار فاصله خودرو تا خودروی جلویی را حفظ کرده و سرعت را تنظیم می کند.
ترمز اضطراری خودکار (AEB - Autonomous Emergency Braking): رادار در صورت تشخیص خطر قریب الوقوع برخورد، به طور خودکار ترمز می گیرد.
مانیتورینگ نقاط کور (BSM - Blind Spot Monitoring): رادارهای کوتاه برد در گوشه های سپر عقب، حضور خودرو در نقاط کور را تشخیص داده و هشدار می دهند.
کمک به تغییر خط (LCA - Lane Change Assist): با ترکیب داده های رادار نقاط کور و پشتی، ایمنی تغییر خط را افزایش می دهد.
کمک پارک و ترافیک (Park/ Traffic Assist): رادارهای کوتاه برد در اطراف خودرو برای تشخیص موانع در سرعت های پایین.
رادارهای خودرو به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: رادارهای دوربرد (LRR) برای ACC و AEB با زاویه دید باریک، و رادارهای میان برد و کوتاه برد (MRR/SRR) برای نقاط کور و پارک با زاویه دید وسیع تر. اطلاعات رادار معمولا با داده های دوربین و لیدار (در خودروهای خودران پیشرفته) تلفیق می شود تا یک درک جامع و قابل اعتماد از محیط اطراف خودرو ایجاد کند.
\[ \Delta f = \frac{2B}{c T_m} R + \frac{2 f_c}{c} v_r \]که
\[ \Delta f \]اختلاف فرکانس (بین سیگنال ارسالی و دریافتی)،
\[ B \]پهنای باند مدولاسیون،
\[ T_m \]دوره مدولاسیون،
\[ R \]فاصله،
\[ f_c \]فرکانس مرکزی، و
\[ v_r \]سرعت نسبی هدف است.
