【课件】2-3 车联网传感技术

车联网技术与应用能力模块二车联网系统架构任务三车联网传感技术导入路的精准感知是实现车路协同，构建智慧公路的前提和基础，也就是通过车上配置各种传感器，实现周边环境的数字化，便于进一步进行AI的决策和处理，可以说没有准确的道路感知，车路协同只能实现一些基本的信号控制、碰撞预警等最简单的功能，只有实现道路的全域数字化，构建真正的智慧公路，才能让车路协同大放异彩。接下来的内容将展示传感器的妙用。新授Newteaching1目录一、传感器的定义及分类二、车路协同传感器技术三、传感器技术在车路协同中的应用一、传感器的定义及分类

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。二、车路协同传感器技术

车路协同系统基于通信技术构建路侧多节点之间，车-车之间的连接，将整个交通体系的人、车、路等参与者构建为一个整体，实现人-车-路等重要交通要素之间的交互和协作。车路协同系统二、车路协同传感器技术（一）车路协同感知体系简介

车路协同感知在结合现有的智能交通感知设备的基础上，增加了更加精密的路侧感知设备、车载感知设备和5G移动大数据。二、车路协同传感器技术

激光雷达的工作原理是利用可见光和近红外光（多为950nm波段附近的红外光）发射一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。另外，目标的径向速度，可以由反射光的多普勒频移来确定。1.激光雷达

激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式，由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。（二）交通感知传感器二、车路协同传感器技术

毫米波雷达的工作原理是雷达通过天线向外发射毫米波，接收目标反射信号，经后方处理快速准确地获取汽车周围的物理环境信息（如汽车与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等），然后根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，进而结合车身动态信息进行数据融合，最终通过ECU进行智能处理。2.毫米波雷达

毫米波雷达主要由信号发射天线、信号接收天线、射频收发通道及数据处理单元构成。（二）交通感知传感器二、车路协同传感器技术

车载摄像头工作原理：摄像头电源接在倒车尾灯上，当挂入倒档时，像头同步供电进入工作状态，把收集到的现频信息通过无线发射器发送给置于车前端的无线接收器，接收器把视频信息通过AVIN接口传给GPS导航仪。这样，当接收器收到信号后，无论Gps导航仪处于任何一种操作界面，都会把液晶屏优先提供用于倒车影像视频。3.视频摄像机

视频摄像机是在智能交通系统中应用最为普遍的感知设备。随着自动驾驶技术的不断发展，视频摄像机也被广泛运用在自动驾驶车辆上。伴随视觉处理技术的进步，可以使视频处理出的有效信息倍增，从而更好地辨别道路上的标识、行人等信息。（二）交通感知传感器二、车路协同传感器技术

车载传感器是汽车计算机系统的输入装置，通过对车身状态信息的采集，传输到控制决策单元，分为传统基础传感器与自动驾驶传感器两大类。其中，自动驾驶传感器是智能汽车最为重要的硬件系统部分，在这一大类中，激光雷达、毫米波雷达和车载摄像头是车载感知设备的主要选项。（三）车载传感器二、车路协同传感器技术

在应用层面，车载摄像头目前技术成熟，物体识别度高，适用于行车辅助监控、驻车辅助、乘车人员监控等等。（三）车载传感器

激光雷达可以结合IMU与高精度地图等手段进行精准定位。

车载毫米波雷达主要应用在主动安全功能以及行车的纵向功能上，适用于AEB、FCW、BSW、LCA、ACC、LKA等多个应用场景。

超声波雷达由于检测距离比较短，通常安装在车身的两侧以及后端，主要应用于倒车和泊车辅助相关功能。二、车路协同传感器技术

近年来，随着深度学习技术的兴起和发展，在车路协同领域，有研究技术提出了使用路侧视觉传感器来捕捉道路信息，将道路信息再反馈给行车以及周围的智能汽车，用以辅助自动驾驶的方法。（三）路侧传感器三、传感器技术在车路协同中的应用智能车载感知技术智能路侧感知技术在车路协同中，传感器技术可称为智能感知技术。智能感知技术三、传感器技术在车路协同中的应用

智能车载感知技术，通过在车辆出厂时对其安装传感器，利用这种车载传感器进行感知车辆的行驶状况，系统对车辆的各种行驶状况进行数据分析，与正常合理的数据进行对比，检验车辆是否有产生危险的可能性。

例如车辆的发动机的运行速率严重低于正常车辆发动机的运行速率，系统立即将数据处理并利用信号控制将信息反馈至车主本身，进而提醒车主谨慎行驶车辆至安全区域并进行维修，避免交通事故的产生。三、传感器技术在车路协同中的应用

第二种即为智能路侧感知技术，即在各个交通道路安装传感器及监控录像等，实时感知车辆在行驶过程中所产生的各种问题并对其进行定位；

如果车主在行驶过程中产生了违章行为，路侧系统会实时将其记录并反馈至最近的交通中心，若此道路覆盖有交通录像设备，即会立刻将车主的车辆和所产生的违章行为直接在录像中呈现。随堂讨论Practiceontheclass2随堂讨论1、请简单描述传感器在车路协同中的应用。2、请查阅