智能网联汽车技术概论 第2版 课件 第3、4 章-雷达在智能网联汽车中的应用、 高精度定位与导航系统.pptx

第三章雷达在智能网联汽车中的应用

1知道汽车雷达的分类及特征区别2了解超声波雷达的结构、原理和性能指标3熟悉超声波雷达在智能网联汽车中的应用4了解毫米波雷达的结构、原理及特点5熟悉毫米波雷达在智能网联汽车中的应用6了解激光雷达的结构、原理及特点7熟悉激光雷达在智能网联汽车中的应用学习目标

超声波雷达01

1.车载超声波雷达基础知识汽车雷达可分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等。雷达的原理不同，其性能特点也有各自的优点，可用于实现不同的功能。超声波雷达原理与应用不同雷达波的特征

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。毫米波雷达是ADAS系统的主要传感器。其工作频率范围为30GHz至300GHz，可以检测目标、测速、测距和测量方位。超声波雷达原理与应用军工雷达探测扫描原理

超声波雷达是汽车最常用的一种传感器，可以通过接收到反射后的超声波探知周围的障碍物情况，消除了驾驶员停车泊车、倒车和起动车辆时前、后、左、右探视带来的麻烦，帮助驾驶员消除盲点和视线模糊缺陷，提高了行车安全性。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。超声波雷达原理与应用

超声波雷达原理与应用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。请说说压电式超声发生器的结构与工作原理是什么？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

超声波雷达的主要性能指标有哪些？超声波雷达原理与应用①工作频率。是指压电晶片的共振频率,当两端交流电压频率等于晶片的谐振频率时，雷达波的传输能量输出最大，灵敏度也最高。②工作温度。超声波雷达的工作温度取决于应用的条件，诊断型超声波雷达功率小，工作温度相对较低，能长期工作而不发生故障。有些应用会产生大量的热量，需要单独冷却。③灵敏度。超声波雷达的灵敏度与晶圆的制造有关,机电耦合系数大，灵敏度高。

超声波雷达原理与应用在实际应用中，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雷达的工作原理图超声波雷达原理与应用

2.车载超声波雷达应用超声波雷达原理与应用车载超声波雷达主要分为哪两类？请说说各自的用途？车载超声波雷达主要分为UPA和APA两大类。UPA是一种短程超声波，主要安装在车身的前部与后部，检测范围为25cm～2.5m，由于检测距离大，多普勒效应和温度干扰小，检测更准确。APA是一种远程超声波传感器，主要用于车身侧面，检测范围为35cm～5m，可覆盖一个停车位。方向性强，探头波的传播性能优于UPA，不易受到其他APA和UPA的干扰。当然，检测距离越远，检测误差越大。

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原理与应用

超声波雷达原理与应用倒车辅助系统超声波雷达早期多用于倒车辅助系统，由于汽车后方为各类后视镜的盲区，且即使驾驶人向后观望，也很难观察到车辆后方底部的情况，因此在倒车辅助系统中，超声波雷达得到了广泛应用。

超声波雷达原理与应用自动泊车系统以大众汽车第三代超声波半自动泊车系统为例，它通常使用6~12个超声波雷达，车后部的4个短距超声波雷达负责探测倒车时车辆与障碍物之间的距离，侧方的长距超声波雷达负责探测停车位空间。

毫米波雷达02

1.车载毫米波雷达结构组成毫米波雷达组成与原理（1）毫米波雷达的种类有哪些？毫米波雷达是通过发射和接收无线电波来测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对速度的装置。毫米波是指长度为1～10毫米的电磁波，毫米波的频带频率高于射频，低于可见光和红外线，相应的频率范围为30～300GHz。目前，毫米波段有24GHz、60GHz、77GHz、120GHz，其中24GHz和77GHz用于汽车。24GHz主要用于5-70米的中、短程检测，主要用于BSD、LCA、PA等功能，77GHz主要用于100-250米的中、远程检测，如ACC、FCW、AEB等。

（2）毫米波雷达系统组成毫米