汽车智能传感器装调与测试课件：毫米波雷达安装准备

汽车智能传感器装调与测试

毫米波雷达安装准备

场景某国产自主品牌汽车试制车间人物车间班组长王师傅、实习试制装调技师小刘情节智能网联汽车是融合多项先进科技的新一代汽车产品。装调技师小刘听说在这轮试制装车工作中，接下来自己要跟着王师傅安装一种战斗机上的才有的“黑科技”，感到非常的好奇和新鲜。王师傅让小刘跟随自己去库房领取叫做毫米波雷达的零件，于是小刘开启了这项“神秘”的工作。现在你也要和小刘一样，开始新一轮挑战。提出问题1.什么是毫米波雷达？2.毫米波雷达有哪些？3.不同的毫米波雷达有哪些优

缺点？任务导入➢能根据图纸和装调手册正确核对毫米波雷达基本参数，进行毫米波雷达装配前的检查与准备工作。➢能根据图纸和装调手册正确使用工具，在图纸规定位置完成毫米波雷达系统安装与调试。任务目标➢车用雷达(Radar，Radio

DetectionandRanging)是一种通过向目标区域发射电磁波并接收目标反射波以获取目标距离和速度信息的智能传感器。➢毫米波雷达(mmWave，Millimeter

WaveRadar)是发射1-10mm波长的电磁波的车用雷达。➢毫米波雷达外观如右图所示。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达定义知识学习➢毫米波雷达是智能网联汽车高级辅助驾驶系统的核心传感器，在智能驾驶方面主要用于采集车辆前方和侧向运动目标的方位、距离和运动速度。➢一些车型中，毫米波雷达还应用于智能座舱用来进行乘员探测。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达定义知识学习毫米波雷达分类➢毫米波雷达可以按照工作原理、探测距离和频段进行分类任务实施

毫米波雷达部件检查知识学习➢通过发射脉冲信号与接受脉冲信号之间的时间差来计算目标距离➢硬件结构复杂，成本高➢时间间距太短，技术上不易实现➢汽车上实际应用很少➢利用多普勒效应(DopplerEffect)➢连续波雷达发射功率低，尺寸小，成本低廉➢汽车上实际应用广泛➢调频连续波型毫米波雷达(FMCW)具有探测精度高、调制方式简单的优点，目前汽车较多使用。脉冲式毫米波雷达连续波毫米波雷达任务实施毫米波雷达分类按工作原理分类

毫米波雷达部件检查知识学习按探测距离分类：➢短距离毫米波雷达(SRR，Short

Range

Radar)，最远探测距离60m左右。➢中距离毫米波雷达(MRR，Middle

Range

Radar)，最远探测距离100m左右。➢长距离毫米波雷达(LRR，Long

Range

Radar)，最远探测距离250m左右。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达分类知识学习➢毫米波雷达按工作频段分类有24GHz、77GHz和79GHz频段毫米波雷达。➢24GHz主要用于30-70米的中、短程检测，

最距离可探测120m，探测幅度宽。➢77GHz主要用于100-250米的中、长程距离探测，最远距离可达280m，且探测幅度窄，识别精度高(厘米级)。77GHz中、长距离探测可达280米探测幅度窄体积较小，便于安装，识别精度高(厘米级)24GHz短距离探测0-120米探测幅度宽、体积较大

、识别精度高(厘米级)任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达分类知识学习按频段分类➢24GHz毫米波雷达应用频段为24.0GHz到24.25GHz，如图所示。窄带带宽250MHz，波长大于1cm。➢严格来讲24GHz雷达属于厘米波雷达。负责近距离探测的24GHz毫米波雷达探测距离是30m、探测角度是水平+80°，主要可以用于盲点检测系统和后碰撞预警系统等。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达分类知识学习宽，可以同时做到长距离探测和高距离分辨率。➢77-81GHz短程雷达(SRR)可提供高达4GHz的宽扫描带宽，非常适合需要高范围分辨率的应用。➢77GHz毫米波雷达主要负责中长距离探测。任务实施➢76-77GHz频段用于远程车载雷达，同时满足高传输功率和宽工作带

毫米波雷达部件检查毫米波雷达分类知识学习➢中距离毫米波雷达的探测距离是80m、探测角度是水平40°，主要可以用于侧向交通辅助系统和变道辅助系统等➢长距离毫米波雷达的探测距离是200m、探测角度是水平+18°，主要可以用于自适应巡航系统、自动紧急制动系统和前碰撞预警系统等。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达分类知识学习➢24GHz毫米波雷达的体积大➢24GHz毫米波雷达的频率更低、波长更长，所需要的天线就更长，很难实现小体积。➢绕射能力较强➢77GHz毫米波雷达所需要的工艺更高➢77GHz毫米波雷达的检测精度更好。➢77GHz毫米波雷达的波长更短，体积小➢绕射能力比24GHz毫米波雷达弱➢对于检测精度要求高的场合，77GHz毫米波雷

达更具优势。24GHz毫米波雷达77GHz毫米波雷达任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达分类知识学习频率24GHz77GHz79GHz探测距离SRR/MRR(30-120m)MRR/LRR(可达200m及以上)SRR/MRR/LRR(30m以上)探测角度大小大体积大天线是24GHz的

33%，体积小小识别精度0.5m左右高，可达厘米级别最高，4-8cm车速上限150km/h250km/h260km/h任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达分类知识学习频率24GHz77GHz79GHz应用场景盲区检测BSD车道偏离预警LDW车道保持辅助LKA泊车辅助PA变道辅助LCA自适应巡航ACC自动紧急制动AEB前向碰撞预警FCW自动驾驶ADS泊车辅助PA开门预警DOW盲点监测BSD变道辅助LCA行人碰撞监测T/RCTA等市场价格300元左右前向：350-450元角雷达：250-300元中国尚未开放民用汽车安装位置车辆前方、后方车辆前方、两侧车辆前方、后方、两侧任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达分类知识学习➢毫米波是指波长在1~10mm的电磁波，

对应的频率范围是30~300GHz。➢毫米波具有微波和远红外波这两种波普的优点。根据波的传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透力越强，但是在传播过程中的损耗越大，传输距离越短；反之，频率越低，波长越长，绕射能力越强，传输距离越远。➢微波相比毫米波的分辨率高，指向性好，抗干扰能力强和探测性能好。与红外波相比，毫米波的大气衰减小，

对烟雾和灰尘具有更好的穿透性，受天气影响小。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达特性知识学习一、传输速度快，内容多➢毫米波带宽超过从直流到微波带宽之和的10倍，是微波以下各频段带宽之和的5倍，可以容纳大量系统信号在该频段工作而不会产生相互干扰。➢国外众多5G通信技术也使用了毫米波频段。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达特性知识学习二、适应能力强毫米波波长为1到10mm，能像厘米

波一样在全天候环境使用，抗干扰能力强，高准确度，能够检测小至零点几毫米的移动，更能为清晰地观察目标的细节，易于利用多普勒效应对动态目标进行识别。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达特性知识学习三、探测距离远➢毫米波在非大气窗口频率传播时，大气对毫米波具有较强的衰减作用，尤其是在60HGz、120HGz、180HGz这三个频段附近衰减出现极

大值，即衰减峰。但是即使如此，毫米波相对于激光，红外线，对水滴、尘埃和烟雾的穿透能力更强.➢在目前智能汽车使用的环境感知雷达中，毫米波雷达几乎是唯一可以全天候工作的。➢车载毫米波雷达的探测距离一般是150-200m，有些能够达到300m，能够满足高速行驶环境

下对较大距离范围的环境监测需要。任务实施

毫米波雷达部件检查毫米波雷达特性知识学习(1)零部件性能参数检查➢毫米波雷达的性能参数主要有

调制方式、测距范围、距离测量分辨率、距离测量精度、测角范围、角精度、速度范围、速度分辨率、速度精度等。➢一款77GHz近中距毫米波雷达性

能参数表如表所示。任务实施

毫米波雷达部件检查部件检查工作内容知识学习➢测距范围是毫米波雷达最主要性能的参数。图中所示为毫米波雷达产品的视场角(FOV)，结合该图可以看到毫米波雷达参数表中探测距离一般与视场角即探测视角直接相关。➢探测视角越小，探测距离越远。在参数表中，此项“@”符号前为参数值、“@”符号后为该参数值的条件，例如上表中长距模式下视场角为正负9度时毫米波雷达探测范围为0.2m到120m。任务实施部件检查工作内容1.测距范围

毫米波雷达部件检查知识学习2.距离测量分辨率➢在雷达图像中，当两个目标及两个以上目标位于同一方位角不同的距离时，各目标被雷达区分出来的最小距离则是距离分辨率。➢毫米波雷达的距离分辨率是由脉冲的宽度所决定，

开发时减小脉冲宽度以达到较高距离分辨率。3.距离测量精度➢距离测量精度用于描述雷达对单个目标距离参数估计的准确度。任务实施

毫米波雷达部件检查部件检查工作内容知识学习4.角分辨率➢角分辨率是毫米波雷达的方位角分辨率，一般指水平角分辨率，表征毫米波雷达在角度上区分邻近目标的能力，通常以最小可分辨的角度来度量。➢雷达的角度分辨率取决于雷达的工作波长λ和天线口径尺寸L。任务实施

毫米波雷达部件检查部件检查工作内容知识学习(2)外观检查➢毫米波雷达外观一般如图所示长方体。➢在对毫米波雷达外观进行检查时，需查看⚫毫米波雷达部件壳体是否存在裂纹、污损；⚫电气接口是否针脚完好；⚫安装部位(例如安装耳及安装孔)是

否完好。任务实施

毫米波雷达部件检查部件检查工作内容知识学习分组方法：报数法每位同学1到5报数，报数相同的同学分为一组，每一组同学报的数为该组的组别5人一组。￭组内推选出组长。5分任务实施技能操作￭

每分组/选组长

毫米波雷达部件检查分工与计划制定分组选组长操作准备组长操作准备组员1组员4组员3组员2钟操作准备分工注意事项•小组成员轮流查看

雷达毫米波雷达部

件壳体上的信息•小组成员轮流对毫

米波雷达部件进行

外观检查组内分工5分任务实施技能操作

毫米波雷达部件检查操作准备协助与

信息查询监督与管理记录操作操作钟5分任务实施分组/选组长毫米波雷达部件检查技能操作

毫米波雷达部件检查操作准备-制定计划工作

流程工

作

目

标分工与计划制定操作准备工具

准备场地

整理工作

总结资料

查询任务

实施钟任务实施技能操作•核对维修手册与雷达部件壳体

上的信息•记录并说出各信息含义，作用5分

各小组推派代表

汇报计划制定情况汇

报

计

划毫米波雷达部件检查操作准备操作准备提示钟•毫米波雷达、笔、纸、手套操作准备分组/选组长•智能网联传感器装调平台或智能网联实训车辆个人防护准备

资料/手册准备分组/选组长分工与计划制定•车辆装调手册•手套5分任务实施技能操作

毫米波雷达部件检查工具

准备场地准备钟•小心碰撞•规范拆卸•合理规划时间•保持传感器表面清洁•保持场地清洁•不可暴力操作操作准备分组/选组长实操时间40

分钟(组长把控工作进度)分工与计划制定将任务实施过程按要求填写记录在工作页表格中。任务实施分组/选组长实训

技能操作

毫米波雷达部件检查学习要求！操作注意事项安全提示毫米波雷达类型短程雷达(SRR)中程雷达(MRR)长程雷达(LRR)工作频段24GHz77GHz77GHz探测距离小于60m100m左右大于220m毫米波雷达应用方式➢毫米波雷达具有多种类型，满足智能网联汽车不同的使用要求。➢毫米波雷达在智能网联汽车ADAS系统中起到重要作用，其应用方式如表所示。任务实施

毫米波雷达安装位置确认知识学习毫米波雷达类型短程雷达(SRR)中程雷达(MRR)长程雷达(LRR)ADAS功能自适应巡航控制系统/前方前方前向碰撞预警系统/前方前方自动制动辅助系统/前方前方盲区检测系统侧方侧方/自动泊车辅助系统前方、后方侧方/变道辅助系统后方后方/后向碰撞预警系统后方后方/行人检测系统前方前方/驻车开门辅助系统侧方/任务实施

毫米波雷达安装位置确认毫米波雷达应用方式知识学习➢某主流毫米波雷达安装方案如图所示➢该型号毫米波雷达适用于汽车AEB、FCW

和ACC等相关ADAS系统的应用，用于自动驾驶车辆全向感知。任务实施

毫米波雷达安装位置确认安装位置示例知识学习任务实施

毫米波雷达安装位置确认安装位置示例知识学习➢毫米波雷达在智能网联汽车前部安装的位置一般在保险杠前方或者上方，也有的车型直接安装在车标的背面，如图所示。任务实施

毫米波雷达安装位置确认实车安装位置知识学习在进行毫米波雷达装调前需要完成安装位置确认工作➢1)对部件安装的位置、数量、高度、角度进行图纸确认。➢2)在试制样车上根据图纸信息，检查车辆上对应位置各安装支架和安装孔是否符合要求，例如安装孔的类型、孔径、安装平面是否平整无焊渣等。任务实施

毫米波雷达安装位置确认安装位置确认步骤知识学习操作准备分工注意事项•两名同学负责操作

安装雷达•一名同学负责检查

雷达安装情况，是

否正常运行•一名同学记录•一名同学监督与管

理组内分工5分任务实施技能操作

毫米波雷达安装位置确认操作准备协助与

信息查询监督与管理记录操作操作钟5分分组/选组长毫米波雷达安装位置确认任务实施技能操作

毫米波雷达安装位置确认操作准备-制定计划工作

流程工

作

目

标分工与计划制定操作准备工具

准备场地

整理工作

总结资料

查询任务

实施钟提示•小组讨论确定安装位置•制定好拆装流程•注意核对部件零件号、性能参

数是否与装调手册一致任务实施技能操作5分

各小组推派代表

汇报计划制定情况毫米波雷达安装位置确认汇

报

计

划操作准备操作准备钟•毫米波雷达、笔、纸、手套操作准备分组/选组长•智能网联传感器装调平台或智能网联实训车辆个人防护准备

资料/手册准备分组/选组长分工与计划制定•车辆装调手册•手套5分任务实施技能操作

毫米波雷达安装位置确认工具

准备场地准备钟•注意分辨雷达类型•合理规划安装位置•合理规划线束位置•保持传感器表面清洁•保持场地清洁•不可暴力操作操作准备分组/选组长实操时间40

分钟(组长把控工作进度)分工与计划制定将任务实施过程按要求填写记录在工作页表格中。任务实施分组/选组长实训

技能操