Նախագծի կատեգորիա՝ Ավտոմոբիլային

Նպատակ և խնդիրներ

Այս հայեցակարգի ապացուցման (PoC) նպատակն է գործնականում ստուգել, թե արդյոք կարող ենք նմանակել մարդու ֆիզիոլոգիական միկրոշարժումները, մասնավորապես շնչառությունը և սրտի զարկերը, ապարատային մոդելավորման շղթայի միջոցով՝ իրական մարդկանց փոխարեն։ Ակտիվ անդրադարձիչների ամբողջական մատրիցա պատրաստելուց առաջ անհրաժեշտ է նվազեցնել համակարգի հիմնական ֆիզիկայի հետ կապված ռիսկերը ավելի փոքր մասշտաբով և ավելի արագ։

Անմիջական տեխնիկական նպատակներն են՝

• Հաստատել հուսալի ելակետ՝ հավաքելով մարդու կենսական ցուցանիշների իրական տվյալներ եթերով (OTA)՝ օգտագործելով TI AWRL6844EVM 60 ԳՀց ռադարային մոդուլ։

• Ստուգել, թե արդյոք անկյունային անդրադարձիչի շարժումը կարող է վերարտադրել կրծքավանդակի պատի ենթամիլիմետրային տեղաշարժերը անհրաժեշտ կենսաբանական հաճախականային տիրույթներում։

• Կառուցել միառանցք շարժիչավոր մեխանիկական կայանք։

• Հաստատել, որ ռադարային մոդուլի ներկառուցված մշակման ալգորիթմներն ընդունում են այս մեխանիկական ստորագրությունները որպես կենդանի օբյեկտ՝ ճշգրիտ հաղորդելով շնչառության հաճախականությունը և զարկերակի ցուցանիշները՝ առանց ծրագրային սխալների։

Ուսումնասիրության ամփոփում

Ավտոմոբիլային անվտանգության նոր ստանդարտները, ինչպիսին է Euro NCAP-ը, պահանջում են սրահի պարտադիր մշտադիտարկում՝ մեծ շեշտ դնելով երեխայի ներկայության հայտնաբերման (CPD) և զբաղվածության մշտադիտարկման ավելի լայն համակարգերի (OMS) վրա։ 60 ԳՀց հաճախականությամբ աշխատող հաճախականային մոդուլյացիայով անընդհատ ալիքի (FMCW) ռադարը նախընտրելի ապարատային լուծումն է, քանի որ այն ապահովում է գերազանց տարածական թույլտվություն և հարգում է ուղևորների գաղտնիությունը։

Այս ուսումնասիրությունը վավերացնում է ֆիզիկական միկրոշարժումների մոդելավորման մեթոդ՝ մեխանիկական բաղադրիչներով շարժվող ավտոմատացված լուսաանդրադարձիչների միջոցով։

Նախագծի ամփոփում

Այս փաստաթուղթը նկարագրում է հայեցակարգի ապացուցման (PoC) ինժեներական արշավի իրականացումը, որը կենտրոնացած է ավտոմեքենայի սրահի ռադարների փորձարկման այլընտրանքային մոտեցման վավերացման վրա։ Օգտագործելով Texas Instruments AWRL6844EVM գնահատման տախտակը՝ ինժեներական թիմը կիրականացնի աշխատանքները խիտ ժամանակացույցով՝ բաժանված երեք առանձին առաջադրանքի՝ մարդու ելակետային չափանմուշային տվյալների հավաքում, շարժիչով գործարկվող մեխանիկական հետագծում։

Մշակման հաջորդականությունը սկսվում է բաց տարածությունում մարդու կենսական ցուցանիշների փորձարկմամբ՝ մաքուր չափանմուշային տվյալների հավաքածուներ ստանալու համար։ Այնուհետև թիմը կնախագծի և կկառուցի մեկ թեթև անկյունային անդրադարձիչ։ Այս կայանքը թույլ կտա ռադարի ճանապարհին ներմուծել խիստ վերահսկվող միկրոտատանումներ՝ օգտագործելով ինտեգրման լաբորատոր կայանք։

Վերջապես, ուշադրությունը կտեղափոխվի շարժիչավոր սահող մեխանիզմի անցման և Z առանցքի երկայնքով գծային տեղաշարժի պրոֆիլները կառավարող միկրոկարգավորիչի կոդի գրման վրա։ Նախագիծը կավարտվի սարքի ավարտուն տեխնիկական անձնագրով և PoC-ի վերջնական հաշվետվությամբ, որը կվավերացնի հիմնական մեխանիկան՝ նախքան բազմալիքային մատրիցայի մասշտաբավորումը։

Նախագծի շրջանակը

Այս փորձարկման շրջանակը խստորեն սահմանափակված է հայեցակարգի արագ ստուգման ապահովմամբ՝ առանց խրվելու

մեծածավալ արտադրության մեջ։

• AWRL6844EVM ռադարային մոդուլի նախնական կազմաձևում և միկրոծրագրի գործարկում՝ օգտագործելով Texas

  Instruments-ի ստանդարտ տեղեկատու օրինակները։

• Մարդկանցից եթերով (OTA) ելակետային փուլային գրառումների հավաքում՝ սրտի զարկերի և

  շնչառության իրական ստորագրությունները քարտեզագրելու համար։

• Եռանկյուն անկյունային թիրախի մշակում։

• Միառանցք շարժիչավոր տեղափոխման ուղու կառուցում՝ ռադարի տեսադաշտի գծի երկայնքով ֆիզիկական շարժումը կառավարելու համար։

• Ցածր մակարդակի միկրոծրագրի գրում՝ գործարկիչի տեղաշարժի պրոֆիլը, ցիկլերի հաճախականությունները և շրջադարձի

  կետերը կառավարելու համար։

• Նախնական տեխնիկական բնութագրերի թերթիկի և PoC-ի արդյունավետության գնահատման վերջնական հաշվետվության կազմում։

Մարտահրավերներ

Միլիմետրային ալիքների ռադարների համար էլեկտրամեխանիկական նմանակիչի կառուցումը ներմուծում է ֆիզիկայի վրա հիմնված մի քանի առանձնահատուկ սահմանափակումներ՝

• Էլեկտրական շարժիչները առաջացնում են թույլ բարձր հաճախականության դող։ 60 ԳՀց-ի դեպքում ընդամենը մի քանի միկրոն մեխանիկական փոքրիկ թրթռումը կարող է ամբողջությամբ աղավաղել փուլային սպեկտրը՝ ռադարի DSP-ն լցնելով աղմուկով և քողարկելով թիրախի մոդելավորված սրտի զարկերը։

• Սահող ուղու ցանկացած թեթև ոլորում, թեքում կամ մեխանիկական խաղ անդրադարձիչի փուլային կենտրոնը տեղաշարժում է առանցքից։ Դա հանգեցնում է թիրախի ազդանշանի կայունության կորստի կամ շարժման կեղծ բնութագրերի ցուցադրման։

Նախագծի արդյունքները

Նախագիծը կտա հետևյալ ինժեներական արդյունքները՝

• Նախնական OTA փորձարկման ընթացքում կենդանի մարդկանցից ստացված տվյալների կառուցվածքավորված հավաքածու։

• Ֆիզիկապես մեխանիկական մշակմամբ պատրաստված մեկ եռանկյուն անկյունային անդրադարձիչ՝ օպտիմալացված 60 ԳՀց-ում վերադարձի կորուստների համար։

• Սեղանի փորձարկման հարմարանք, որը բաղկացած է անալոգային լաբորատոր սարքերով շարժվող պատրաստված անդրադարձիչից։

• Միկրոկարգավորիչի վրա տեղակայված ծրագրային ապահովում՝ միառանցք շարժիչի տեղափոխումը, շրջադարձերը և արագացման կորերը կառավարելու համար։

• Տեխնիկական բնութագրերի փաստաթուղթ, որը նկարագրում է միառանցք կայանքի մեխանիկական սահմանները, հասանելի տեղաշարժի ամպլիտուդները և հաճախականային տիրույթները։

• Համապարփակ ինժեներական փաստաթուղթ, որը համեմատում է շարժիչի մոդելավորված ստորագրությունները կենդանի մարդկանց չափանմուշների հետ՝ հայեցակարգի կենսունակությունն ապացուցելու համար։

Հաջորդ քայլեր

Այս միառանցք ելակետային հայեցակարգի ապացուցման վավերացումից հետո նախագիծը կանցնի համակարգի ամբողջական մասշտաբավորմանը՝

• Անցում մեկ ակտիվ անդրադարձիչից ամբողջովին անկախ տարրերով մատրիցային կազմաձևի։

• Իրական ժամանակի ներկառուցված կառավարման տախտակի կառուցում՝ համաժամեցված ալիքների հետ աշխատելու համար։

Առևտրային ներուժը

Այս փորձարկման մեթոդաբանության վավերացումը արձագանքում է ավտոմոբիլային արտադրության և անվտանգության ոլորտի անմիջական կարիքներին՝

• Ավտոմոբիլային առաջին մակարդակի (Tier-1) մատակարարներին տրամադրում է կրկնելի, ստանդարտացված եթերային (OTA) ստուգման գործիք՝ սրահի ռադարային մոդուլները չափաճշտելու համար՝ առանց փորձարկման խցերում մարդ օպերատորների անհրաժեշտության։

• Ռադարների ծրագրային ապահովման մշակողները կարող են ծրագրային եղանակով անմիջապես մոդելավորել կոնկրետ կամ հազվադեպ կենսաբանական իրադարձություններ (ինչպես քնի ապնոէն, նորածնի հանկարծակի դիսթրեսը կամ ծայրահեղ հիպերվենտիլյացիան) լաբորատոր միջավայրում՝ կրճատելով նախագծման ցիկլերը։