智能网联汽车技术课件 4.3 超声波雷达原理及应用

智能网联汽车技术4.3超声波雷达原理及应用超声波雷达的工作原理超声波雷达的工作原理汽车车载雷达技术源自军工技术，超声波雷达的工作原理是利用传感器中的超声波发生器产生40kHz的超声波，然后接收探头接收障碍物反射的超声波，并根据超声波反射接收的时差计算出与障碍物的距离。军工雷达探测扫描原理超声波雷达的工作原理压电式超声发生器的结构与工作原理超声波传感器中最常用压电式超声发生器，利用压电晶体的共振来工作。超声波在空气中的传播速度为340m/s，发射点与障碍物表面之间的距离s可以根据计时器记录的时间t进行计算。计算公式如下：s=(t×340)/2超声波雷达的工作原理在实际应用中，还应考虑多普勒效应、温度影响、噪声干扰、线性驱动干扰、机械特性等。但是，一般来说，返回数据的误差非常小，一般最大误差不超过±5cm。在正常情况下，基本障碍物与同一障碍物之间的距离不会波动。一般来说，超声波雷达的最大探测距离约为2.5m～5m，最小探测距离约为25cm～35cm，超声波雷达波会产生余震，如果余震期间探测距离过短，会导致盲点从而无法确定与障碍物的距离。超声波雷达的工作原理超声波通常由LIN总线驱动，每一个超声波都需要一个超声波雷达ID来帮助区分。超声波雷达是一种无源传感器。超声波能在1秒内传输最大20Hz的检测信息，在超声波接收到信号后，进行一轮超声波检测，然后将采集到的信息返回终端。案例：丰田雷克萨斯泊车雷达的工作原理图超声波雷达测距原理汽车测距现代汽车上为提高行车的安全，往往增加了许多装置来测距，通过报警或自动进行某项预定操作比如制动等方式，以避免由于驾驶员疲劳、疏忽、误判所造成的各项交通事故。随着汽车技术的不断进步，尤其是自动驾驶技术的发展，越来越多的距离检测设备将会不断面世。目前，运用于汽车测距主要有以下四种方式：超声波测距方式；毫米波雷达测距方式;激光测距方式；摄像系统测距方式。超声波雷达测距原理各种测距系统在探测距离、响应时间、环境适应性、成本等方面性能各异。超声波雷达适合近距离测距场景，例如泊车辅助、变道辅助、低速自动跟车等。车用测距系统的发展趋势并不会是单一的某一方式，而将是一综合系统，集某两种及其以上装置于一体，互相取长补短，进一步提高系统测量的精度和可靠性，如成像式激光雷达装置实质上就是激光装置和摄像装置的综合体。超声波雷达测距原理超声波定位技术是蝙蝠等一些无目视能力生物作为防御天敌及捕获猎物的生存手段，根据猎物或障碍物反射回波的时间间隔，判断猎物或障碍物的位置。超声波雷达的测距原理蝙蝠的超声波定位是生物的本能，而在现实中超声波测距算法有:相位检测幅值检测脉冲回波检测超声波雷达在ADAS中的应用超声波雷达在ADAS中的应用自动泊车功能需要经历2个阶段：1.识别库位;2.倒车入库。识别库位功能依赖安装在车辆侧方的4个APA超声波雷达。超声波雷达在ADAS中的应用特斯拉ModelS在AutoPilot自动驾驶系统上实现了高速公路的巡航功能。在车辆侧方安装了4个APA超声波雷达，使车辆在高速巡航工况时监控侧向车道是否有其他车辆接近。通过课程讲解，我们学习了：1、超声波雷达的定义与特性；2、超声波雷达的分类及性能指标；3、超声波雷达的工作原理