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    道闸雷达应用技术分析



           道闸雷达顾名思义是用于停车场闸道出入口的雷达,主要用于探测各型车辆、行人等目标应用。由于毫米波雷达作为一款目标探测应用的新型传感器,具备了全天时、全天候工作,价格适中,误报率和漏报率较低等优点,与其它如激光、红外、光学以及超声波等传感器的综合性能比较,毫米波雷达是应用于道闸出入口的最优传感器方案。

           在道闸口这种应用场景下,客观来讲雷达是不能对目标进行类型识别的,也就是准确区分出探测到的目标究竟是车辆还是行人,因为这是由雷达探测的基本原理所决定的,无论是车辆还是行人,雷达所呈现出来的只是在某个距离上有物体或目标。而从实际应用角度,采用一些诸如通过目标反射强度、目标存在时间长短等方面的差异性来区分目标,均是片面的、不科学的,因为在许多较特殊条件和场景,比如人走得较慢甚至停留在道闸雷达辐射区域较长时间,或车辆与雷达有夹角,使得雷达回波信号比较弱等这些情况,这些方法均会失效,出现误判,因此,所谓的道闸雷达能够区分行人和车辆的说法,是完全不正确的。


          道闸雷达从功能应用上分为触发雷达和防砸雷达,目前由于摄像头增加了虚拟线圈功能,车辆触发一般由摄像头完成,这样在道闸口应用触发雷达相对较少,只有在一些没有采用摄像头的场景,或需要辅助摄像头进行抓拍场景,才采用触发雷达。故目前闸道口防砸功能主要还是通过地感线圈或雷达实现。
          地感线圈作为闸道口触发和防砸传感器,已经有近二十年应用,其稳定性是业界公认的,但其短板也很明显,比如施工需要破坏路面、无法感应行人目标、施工和维护成本高等弊端,尤其是一些特殊场景、大车、重车通行通道等,地感线圈不太适用,会出现问题或极易损坏,同时随着全铝合金车辆的不断出现,地感线圈就显得无能为力了,而这些正是雷达传感器出现的意义所在。


          道闸防砸雷达从技术层面分析,主要用于感应车辆目标,不需要高的距离测量精度,当有行人通过时不能出现砸人事件,当有车辆目标通过时,不能出现检测漏报误报,对漏报误报率要求极高,否则砸车现象不可避免。同时道闸杆(包括直杆、栅栏杆、广告牌杆)自身就是雷达可探测到的目标,对雷达而言就是长期存在的干扰目标,雷达检测区域必须避开栅栏或广告牌道闸杆,如何避免道闸杆的影响是道闸雷达需要解决的问题,这是不容回避的,如果解决得好,道闸雷达就可以应用于所有类型道闸杆,包括栅栏、广告牌闸杆等,如果解决得不好,就只能用于直杆闸杆。当前市面上出现的道闸雷达品种多样,性能差异巨大,使用效果截然不同,主流的品牌工作频率在 24GHz和 77GHz,79GHz 其实与 77GHz 是同样技术手段,没有本质性区别,24GHz 道闸雷达与 77GHz 道闸雷达相比较,两者之间走的技术途径是完全不同的,两者的主要区别如下表所示。



           从上表可知,77GHz道闸雷达需要进行测角才能用于闸道出入口,但我们知道,雷达测角是通过目标反射回波实现测角功能的,雷达按照天线波束宽度发射电磁波信号,通常天线波束成扇形向外部辐射,目标距雷达越远,雷达波束覆盖到的目标面积就越大,而天线波束照射到的目标区域均会反射电磁波信号,雷达探测是根据回波信号强度实现目标探测、角度测量的,一个大面积目标,通过测角手段只能确定出目标照射区域中较强的反射回波点,而得不到目标的轮廓区域,也就是车体的弱反射区域部分是无法知道的,因此,针对车辆检测,车辆与雷达之间可能处于不同夹角范围,车辆距雷达越远,雷达照射到车辆面积区域就越大,雷达通过测角来判断车辆是否在设定区域内,可能会出现漏判断或误判等问题。另外 77GHz 道闸雷达现场安装使用时,需借助电脑来限定其检测区域范围,一般需要配置专业安装技术人员,使用不方便;而 24GHz 道闸雷达无需进行测角范围限定,通常采用一些简单方法就可安装好,不需要配置专业技术人员。
          综上所述,解决闸道出入口的关键是要挑选一款目标稳定可靠检测、使用方便的、性价比高的传感器,虽然24GHz 道闸雷达和 77GHz道闸雷达都采用了毫米波雷达探测先进技术,但 24GHz 道闸雷达技术更加成熟和适用,我们相信针对闸道出入口的各种复杂应用场景,选择 24GHz 道闸雷达才是最佳方案。






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