【導讀】隨著汽車的保有量逐年上升，對區域出入口的車輛管理有了更高的要求，從而促進了智能停車場系統快速發展。如何實現高效施工、布設道閘設備、準確感知車輛、順暢安全出入，對車輛檢測傳感器提出了更高要求。
車輛檢測傳感器技術一覽
目前市面上常見的道閘防砸技術介紹如下：
● 地感道閘防砸技術
該技術通常需要在停車場的出入口預埋兩道地感線圈，用于檢測車輛，原理一致，但作用不同，分別為觸發線圈以及防砸線圈。觸發線圈，埋設于收費站前，當檢測到有車輛通過時，發出信號給道閘里的車輛檢測器，抬桿放行；防砸線圈，埋設于閘桿正下方，當檢測到有車輛時，發出信號給道閘里的車輛檢測器，阻止閘桿下落砸到車輛，信號消失才會落桿。
線圈防砸技術應用較多，但缺點也很明顯：只能防砸車，不能防砸人；易受雨雪、金屬和強電干擾；檢修費事；施工繁瑣。
● 紅外線道閘防砸技術
該技術是在進出口道閘兩側安裝紅外線對射裝置，在道閘桿下落過程中，如果有車輛駛入，紅外線受阻，道閘桿就會自動升起，反應比較迅速。不過紅外線的對射范圍小，而且很容易受到雨雪天氣的干擾。
紅外線防砸技術的缺點在于受震動影響較大，易導致兩側光柵無法對焦，另外紅外線的對射范圍小，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
跟地感防砸技術有點類似，道閘雷達也分為兩個部件：觸發雷達和防砸雷達，前者安裝于攝像機箱體上，后者安裝于自動閘桿的箱體上。當車輛要通過自動道閘時，它會先駛入“觸發雷達”的微波范圍內，觸發道閘攝像機抓拍車牌，并控制自動閘桿升起。之后，車輛駛入“防砸雷達”的微波范圍，直到完全駛離，自動閘桿才會放下。期間“防砸雷達”如果識別到自動閘桿范圍內有車或行人的存在，便會保持閘桿的抬起狀態，避免砸到車或人。
道閘雷達的優點十分突出：除去安裝、維護更加方便之外，還能識別出人和非機動車，有效避免“砸人”事件發生。此外，毫米波雷達道閘防砸相比于傳統的防砸技術，環境適應性更強，不受其他因素影響，有效減少誤操作和故障率。
所以后面我將重點展開TI在毫米波雷達道閘防砸技術中的方案介紹。
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：
該方案的特點在于，僅用四顆器件實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出來之后將1.24V轉成1V的外部LDO，改用簡單的LC 濾波網絡，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，該方案需要通過軟件的方式去除開關頻率的噪聲影響。
下面簡單介紹用到的四顆器件的基本情況以及參數。
LMR33630
LMR33630 SIMPLE SWITCHER® 穩壓器是一款簡單易用的同步降壓DCDC，可提供業界先進的效率，適用于條件嚴苛的工業應用。 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 和低開關噪聲。
● 電源正常狀態標志PG和精密使能端ENABLE。
LP87702-Q1
LP87702-Q1 有助于滿足汽車雷達和工業雷達應用的電源管理要求。該器件包含兩個降壓DCDC和一個 5V 升壓DCDC。為支持安全應用，該器件還集成了兩個用于外部電源的電壓監控輸入和一個窗口看門狗。
● 符合面向汽車應用的 AEC-Q100 標準，溫度范圍為–40°C 至 +125°C。
● 兩個高效降壓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。
● 支持外部時鐘輸入，用于同步。
IWR6443
IWR6443是基于FMCW雷達技術的集成單芯片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。支持三發四收，發射功率可達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收發器，專用于在惡劣的工業環境中運行。這些器件的總線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，從而無需使用其他系統級保護組件。
其中的每個型號均是通過 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電纜上的 應用 長線纜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環境下的額定溫度范圍為 –40°C 至 125°C。
綜上所述，跟傳統的車輛檢測傳感器相比，毫米波雷達方案因體積小、易安裝、適用多種桿型、自動人車識別、經久耐用，逐漸成為智能停車場系統的重要傳感器。而TI的整套毫米波的方案性價極高，可極大助力于您開拓廣闊的道閘紅海市場！
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