《智能传感器装调与测试》课件-项目四 超声波雷达

智能网联汽车环境感知技术超声波雷达智能网联汽车环境感知传感器作用智能网联汽车环境感知传感器的主要作用包括实时监测和感知汽车周围的环境，提高驾驶安全性、改善驾驶体验，并为自动驾驶和高级驾驶辅助系统（ADAS）提供数据支持‌。具体来说，环境感知传感器通过以下几种方式实现这些功能：‌超声波传感器‌：超声波传感器利用超声波的特性，通过电信号与声信号的转换，实现对近距离障碍物的检测。它广泛应用于倒车雷达和障碍物检测中，帮助驾驶员避免碰撞。‌毫米波雷达‌：毫米波雷达通过发射毫米波并接收其反射信号来检测障碍物和车辆的距离、速度等信息。它适用于远距离探测，常用于高速公路和复杂路况下的避障。‌激光雷达（LiDAR）‌：激光雷达通过发射激光束并接收反射信号，能够提供高精度的三维环境信息。它在自动驾驶汽车中用于构建周围环境的精确三维模型，支持高级别的自动驾驶功能。‌视觉传感器‌：视觉传感器主要是摄像头，能够捕捉图像并使用图像识别技术来识别道路标志、行人、车辆等。摄像头与深度学习算法结合，能够识别复杂的交通场景，支持高级别的自动驾驶功能。智能网联汽车环境感知传感器对比一、定义二、作用三、特点四、应用及局限性五、超声波雷达组成六、超声波雷达工作原理七、超声波雷达分类八、超声波雷达技术参数九、超声波雷达产品十、超声波雷达在ADAS中的应用十一、任务实施智能网联汽车环境感知技术-超声波雷达维修任务：

车主张先生的东风某款轿车，需要加装倒车雷达。现在这辆车就停在这里。

这辆车的加装任务由我们班组完成，我们该如何操作？【情境导入】一、定义超声波雷达在汽车上经常用于倒车，所以也称倒车雷达2.超声波雷达也称超声波传感器，它是利用超声波特性研制而成，是在超声波频率范围内将交变的电信号转换成声信号或将外界声场中的声信号转换为电信号的能量转换器件。1.声波是一种在气体、液体、固体中传播的弹性波。分为次声波（f＜20Hz）、声波（20Hz≤f≤20kHz）和超声波（f>20kHz）。声波是人耳能听到的声音；次声波和超声波是人耳听不到的声音。二、作用

超声波雷达作为测距传感器，在汽车倒车辅助系统中检测障碍物的距离与方位，在汽车上已经使用数十年之久，技术极为成熟，并且成本低廉由于超声波的特性，与其他测距传感器相比测距距离较小，但是受外界环境干扰小，可以全天候工作。三、特点（1）超声波雷达的频率都相对固定，例如汽车上用的超声波雷达，频率有40kHz、48kHz和58kHz等，频率不同，探测的范围也不同。（2）超声波雷达结构简单，体积小，成本低，信息处理简单可靠，易于小型化与集成化，并且可以进行实时控制。（3）超声波雷达灵敏度较高。（4）超声波雷达抗环境干扰能力强，对天气变化不敏感。（5）超声波雷达可在室内、黑暗中使用。（6）探测距离短，一般为3~5m，因此应用范围受到限制。（7）适合于低速，在速度很高的情况下测量距离具有一定的局限性。（8）超声波有一定的扩散角，只能测量距离，不可以测量方位，所以只能在低速时使用，而且必须在汽车的前、后保险杠不同方位上安装多个超声波雷达。（9）对于低矮、圆锥、过细的障碍物或者沟坎，超声波雷达不容易探测到。（10）超声波雷达存在盲区。四、应用及局限性超声波雷达在智能网联汽车上的应用在智能网联汽车上，超声波雷达被广泛应用于倒车辅助系统和自动泊车系统中。超声波雷达通过接收到反射后的超声波探知周围的障碍物情况，帮助驾驶员消除盲点和视线模糊缺陷。五、超声波雷达组成超声波雷达内部有一个发射头和一个接收头，安装在同一面上。在有效的检测距离内，发射头发射特定频率的超声波，遇到检测面反射部分超声波；接收头接收返回的超声波，由芯片记录声波的往返时间，并计算出距离值；超声波雷达可以通过模拟接口和IIC接口两种方式将数据传输给控制单元。六、超声波雷达工作原理发射头发出的超声波脉冲，经媒质（空气）传到障碍物表面，反射后通过媒质（空气）传到接收头，测出超声脉冲从发射到接收所需的时间，根据媒质中的声速，求得从探头到障碍物表面之间的距离。声音传播的速度340米/秒。01L＝vt/202七、超声波雷达分类从测距范围上划分常见的超声波雷达有两种。第一种是安装在汽车前后保险杠上的，也就是用于测量汽车前后障碍物的倒车雷达，这种雷达业内称为UPA;第二种是安装在汽车侧面的，用于测量侧方障碍物距离的超声波雷达，业内称为APA。七、超声波雷达分类自动泊车辅助系统使用超声波雷达检测范围八、超声波雷达技术参数02传感器测量值与真实值的偏差。超声波雷达测量精度主要受被测物体体积、表面形状、表面材料等影响。测量精度越高，感知信息越可靠。测量精度要求在±10cm以内。测量精度04由于超声波雷达应用广泛，有的应用场景要求温度很高，有的应用场景要求温度很低，因此，超声波雷达必须满足工作温度的要求。工作温度一般要求-30℃~+80℃。工作温度01取决于其使用的波长和频率；波长越长，频率越小，测量距离越大。测量汽车前后障碍物的短距超声波雷达测量距离一般为0.15~2.50m；安装在汽车侧面、用于测量侧方障碍物距离的长距超声波雷达测量距离一般为0.30~5.0m。测量距离03发射频率要求是40±2kHz，这样传感器方向性尖锐，且避开了噪声，提高了信噪比。工作频率八、超声波雷达技术参数

探测角度——水平视场角和垂直视场角。05九、超声波雷达产品博世公司的超声波雷达主要技术参数博世公司的超声波雷达主要技术参数十、超声波雷达在ADAS中的应用应用1:泊车库位检测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超声波雷达十、超声波雷达在ADAS中的应用应用2∶高速横向辅助特斯拉ModelS在AutoPilot1.0版本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十、超声波雷达在ADAS中的应用视频案例十一、任务实施一、品质检测二、整车装调打孔-安装-接线-调试-固定十一、任务实施额定电压:12/24V工作电压:9-32V工作电流:不超过100mA上电启动时间:1.0±0.3secSensor发波频率:58士1kHz探测距离:2.5m探测精度:5cm一、品质检测1.技术参数十一、任务实施2.线路连接控制器CAN盒电脑电源线束（盘线）超声波雷达1超声波雷达12CAN-HCAN-L一、品质检测十一、任务实施一、品质检测二、整车装调打孔-安装-接线-调试-固定十一、任务实施二、整车装调1.操作步骤：打孔-安装-接线-调试-固定十一、任务实施电源显示屏控制器超声波雷达ABCD二、整车装调2.线路连接