使用毫米波傳感器檢測移動(dòng)車(chē)內人員乘坐情況

作者：德州儀器Alessandro Veglio

汽車(chē)設計師已成功將毫米波（mmWave）傳感器集成到多個(gè)汽車(chē)駕駛室內應用中。

這些應用之一是能夠在各類(lèi)照明條件和傳感器放置中檢測車(chē)內人員乘坐情況，而不管其是否移動(dòng)。這可幫助汽車(chē)系統檢測到留在車(chē)內無(wú)人看管的兒童或人員位置，以進(jìn)行溫度控制。

Azcom Technology展示了AWR1642毫米波傳感器結合Azcom專(zhuān)有算法，如何能夠可靠識別座椅上人員入座情況。我們以不同的速度，及不同的環(huán)境（城市、高速公路）和駕駛室（光照、溫度）條件進(jìn)行駕駛，并分析了不同的座椅配置。

在我們的演示中，傳感器將從天窗懸掛下來(lái)，朝向后座（如圖1所示），盡管在最終安裝中它更可能被放置在座椅靠背內部、后視鏡周?chē)蜍?chē)頂內部等地方。由于毫米波能夠感知各種材料，包括構成車(chē)輛的材料，因此安裝在座椅或車(chē)頂內時(shí)，傳感性能不會(huì )發(fā)生變化。包括Azcom Technology增強功能的所有處理都在傳感器上運行，而主機上的圖形用戶(hù)界面有助于可視化結果。

圖1：安裝在車(chē)輛天窗上的毫米波傳感器

       此用例的主要挑戰是在引擎開(kāi)啟和汽車(chē)行駛時(shí)實(shí)現充分的檢測穩健性。這兩個(gè)事件的組合引入了來(lái)自數個(gè)在靜態(tài)設置中不存在的振動(dòng)模式的信號的一組中斷。出于此原因，我們設計了一種新的算法。此算法對來(lái)自道路的振動(dòng)不太敏感，且能夠檢測車(chē)內人員入座情況的所有可能組合。

       除了車(chē)內人員入座情況檢測參考設計，我們還應用并驗證了這些增強功能。圖2、3、4和5是來(lái)自樣品驅動(dòng)的一些快照，以及檢測車(chē)內人員入座情況的圖示。

       在圖2中，在城市中駕駛時(shí)后排座椅無(wú)人員入座，算法檢測到無(wú)故障。統計數據按處理楨的比率計算：此用例中為6 fps。在現實(shí)產(chǎn)品中，頻率較低的二級決策工具會(huì )使檢測變得更加穩健。

圖2：后排座椅無(wú)人員入座

       在圖3中，該算法成功檢測到區域1中有人員入座，如紅框所示。

圖3：后排座位檢測到人員入座

       圖4側重于使用不同汽車(chē)駕駛室時(shí)算法的準確性。通過(guò)測試兩種不同的車(chē)型，我們在以不同速度行駛時(shí)展示了可靠的人員入座檢測情況。

圖4：在不同的汽車(chē)乘坐艙內檢測人員入座情況

       圖5所示為設計擴展到兩排四個(gè)座椅。盡管此場(chǎng)景更復雜且更具挑戰性，但在特殊調整和優(yōu)化之后，算法的表現與單排設置效果一樣佳。

圖5：四座配置

       憑借在人員入座情況檢測應用方面的專(zhuān)知以及TI平臺、信號處理、射頻和嵌入式系統設計與開(kāi)發(fā)方面的深厚專(zhuān)業(yè)知識，Azcom Technology提供一系列增值研發(fā)服務(wù)，可助您構建啟用毫米波的產(chǎn)品，并大大縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。