智能网联汽车技术最新ppt课件第2章-智能网联汽车智能传感器技术.pptx

第2章 智能网联汽车智能传感器技术?2.1 超声波雷达?2.2 毫米波雷达?2.3 激光雷达?2.4 视觉传感器?2.5 传感器融合技术?2.6 智能传感器配置实例第 1 页 第 2 页 第 3 页 第 4 页2.1 超声波雷达——定义声波是一种在气体、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（f20kHz）。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。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。 2.1 超声波雷达——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2023/10/1 2023/10/12.1 超声波雷达——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。 2023/10/12.1 超声波雷达——特点（1）探测距离短，一般为3~5m，因此应用范围受到限制。（2）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。（3）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。（4）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。（5）超声波雷达存在盲区。 2.1 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2023/10/1 2.1 超声波雷达——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。?L＝vt/22023/10/1 2023/10/12.1 超声波雷达——技术参数1．测量距离——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。2．测量精度——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。 2.1 超声波雷达——技术参数3．探测角度——水平视场角和垂直视场角。2023/10/1 2023/10/12.1 超声波雷达——技术参数4．工作频率——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。5.工作温度——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℃。 2.1 超声波雷达——产品驻车辅助传感器（UPA）0.15~2.5m泊车辅助传感器（APA）0.3~5m2023/10/1 2.1 超声波雷达——应用自动泊车辅助系统——SAE L2级2023/10/1 2. 2 毫米波雷达——定义毫米波是指波长为1~10mm的电磁波，对应的频率范围为30~300GHz。毫米波雷达是工作在毫米波频段的雷达，它通过发射与接收高频电磁波来探测目标，后端信号处理模块利用回波信号计算 出目标的距离、速度和角度等信息2023/10/1 2023/10/12.2 毫米波雷达——特点（1）探测距离远，可达200m以上。（2）探测性能好，金属电磁反射强，其探测不受颜色与温度的影响。（3）响应速度快，传播速度与光速一样，可以快速地测量出目标的距离、速度和角度等信息。（4）适应能力强。毫米波具有很强的穿透能力，在雨、雪、大雾等恶劣天气依然可以正常工作。（5）抗干扰能力强，一般工作在高频段，而周围噪声和干扰处于中低频区，基本上不会影响毫米波雷达的正常运行 2023/10/12.2 毫米波雷达——特点（1）毫米波雷达是利用目标对电磁波的反射来发现并测定目标位置，而充满杂波的外部环境给毫米波雷达感知带来经常带来虚警问题。（2）覆盖区域呈扇形，有盲点区域。（3）无法识别交通标志和交通信号灯。（4）无法识