Zaloguj się
Wszystkie
25 listopada 2025
39
Na rynku jest wiele podsystemów lidarowych i radarowych do systemu ADAS i systemów jazdy autonomicznej. Mogą one nie tylko wykrywać i mapować otoczenie, ale także informować o prędkości poruszających się pojazdów i pieszych oraz dokładnie mierzyć odległość. Większość z nich opiera się jednak na laserach, co oznacza, że systemy te mogą zawodzić w obecności mgły lub przy bardzo słabym oświetleniu. Z tego powodu wykorzystujemy tutaj radar dopplerowski, który może pracować we wszystkich warunkach oświetleniowych i we mgle. Jest on również w stanie mierzyć bardzo duże prędkości, czego większość innych systemów nie potrafi.
Układ składa się z Raspberry Pi (MOD1), układu LM358, radaru dopplerowskiego HB100, kamery Raspberry Pi i kilku innych elementów.
Przyjrzyjmy się najpierw jak działa radar dopplerowski, czym różni się od innych radarów i jak go wykorzystamy.
Wyznaczanie prędkości z użyciem radaru
Radar dopplerowski wykorzystuje efekt Dopplera, znany również jako „przesunięcie dopplerowskie”. Efekt ten opisuje zmianę częstotliwości i długości fali (na przykład dźwiękowej czy świetlnej) u obserwatora, względem którego źródło fali się porusza. Gdy obiekt wysyłający falę znajduje się w ruchu względem obserwatora, fale emitowane przez ten obiekt ulegają ściskaniu przed obiektem i rozciąganiu za nim. Powoduje to zmianę długości fali i częstotliwości mierzonych przez obserwatora.
Istnieją dwa podstawowe rodzaje efektu Dopplera, które opiszemy dla przypadku fali dźwiękowej:
- Ruchome źródło i nieruchomy obserwator. Kiedy źródło dźwięku porusza się w kierunku obserwatora, fale dźwiękowe są ściskane, a obserwowana częstotliwość jest wyższa (wyższy dźwięk). Kiedy źródło dźwięku oddala się od obserwatora, fale dźwiękowe są rozciągane, a częstotliwość niższa (dźwięk niższy).
- Stojące źródło i poruszający się obserwator. Występuje ten sam efekt. Jeśli obserwator porusza się w kierunku źródła dźwięku, obserwowana częstotliwość jest wyższa. Jeśli obserwator oddala się od źródła, częstotliwość jest niższa.
Opisywane w tym artykule systemy radarowe działają zasadniczo na tej samej zasadzie, co inne radary dopplerowskie, ale są specjalnie przystosowane do użytku w pojazdach. Oto z jakich elementów składa się działanie dopplerowskiego radaru w pojeździe:
- Wysyłanie sygnałów radarowych. Radar pojazdu emituje sygnały o częstotliwości radiowej (zazwyczaj w zakresie mikrofal) w określonym kierunku. Sygnały te są wysyłane z anten radarowych lub czujników umieszczonych na przedniej maskownicy (grillu) lub zderzakach pojazdu.
- Odbicie i przesunięcie dopplerowskie. Gdy sygnały radarowe napotykają obiekty na drodze pojazdu, takie jak inne pojazdy, piesi lub przeszkody, część energii fali jest odbijana z powrotem w kierunku anteny radaru. Jeśli obiekty te są nieruchome lub poruszają się z niewielką prędkością względem pojazdu, częstotliwość powracającego sygnału radarowego nie zmienia się lub zmienia się nieznacznie.
- Pomiar przesunięcia dopplerowskiego. Jeśli obiekt porusza się w kierunku pojazdu lub oddala się od niego, powoduje dopplerowskie przesunięcie w odbitym sygnale radarowym. Jeśli obiekt zbliża się, sygnał radarowy podlega dodatniemu przesunięciu dopplerowskiemu (wzrost częstotliwości). Jeśli obiekt oddala się, wywołuje to ujemne przesunięcie dopplerowskie (spadek częstotliwości).
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
