智能网联汽车环境感知技术-项目三 超声波雷达的认知及应用

智能网联汽车环境感知技术超声波雷达的

认知及应用PART3

“倒车的时候，雷达没有响,我在后视镜里也没有看见,就撞上去了......”,苏州常熟莫城交警中队接到一起报警称,一辆汽车在倒车时不慎撞在消防栓上,喷出了近十米高的水柱。倒车雷达(超声波雷达)在日常驾驶中使用频率是比较频繁的，超声波雷达的性能好坏对驾车安全有着较大的影响，本项目将介绍超声波雷达(倒车雷达)的基本知识、标定测试以及超声波雷达在智能网联汽车上的应用。情景导入学习目标理论知识一、超声波雷达的定义1.声波的分类声波根据频率可以分为次声波，可闻升波和超声波。2.超声波雷达

超声波雷达(倒车雷达)是一种利用超声波测算距离的雷达传感器装置。超声波雷达是最常见的智能网联汽车车载传感器之一，智能网联汽车环境感知技术主要功能是用于短距离测量，多用于倒车雷达和自动泊车等功能。二、超声波雷达的组成

超声波雷达的组成有:超声波发射器、超声波接收器、拨码开关和数据线等。如图3-2所示，其中超声波发射器和接受器安装在同一平面上。在超声波雷达的测量范围内，超声波发射器发射出特定频率的超声波，该超生波遇到检测物后会被反射回部分声波，接收器接收该部分反射声波，此时芯片将记录超声波往返的时间，并通过该时间计算出距离，数据线的作用是将数据传给控制单元。

三、超声波雷达的特点（1）优点

１)频率相对固定:车用超声波雷达频率为40KHZ３)价格便宜２)结构简单、体积小、易于集成化４)灵敏度高５)环境抗干扰性强，能适应室内外及明暗使用场景１)不适用于高速测距:例如当车速高时，超声波无法跟上车距的实时变化，误差较大。３)存在探测缺陷:不易探测到低矮、圆锥、过细的此类障碍物。２)有扩散角，只能用于测距，不能测方位。４有探测盲区:发射信号对反射有覆盖作用。（2）缺点

四、超声波雷达的测距原理

如图３-４所示，超声波发射器将超声波信号发出，该信号碰到障碍物后会被反射一部分给信号接收器。五、车载超声波雷达的分类

超声波是指频率大于20kHz的声波,常用的超声波频率有40kHz,48kHz和58kHz,其中40kHz频率的超声波雷达使用最多,在智能网联汽车上所搭载的超声波雷达根据探测距离的不同可以分为两类:驻车辅助传感器（UltrasonicParkingAssislance,UPA)和泊车辅助传感器(AutomaticParkingAssistance,APA)。六、超声波雷达的技术参数(１)探测距离(２)测量精度(３)探测角度(４)工作频率(５)工作温度七、超声波雷达的应用１倒车雷达预警２车辆侧边距报警系统３车辆自动泊车辅助系统４遥控泊车辅助系统５其他泊车辅助系统技能提升

基于树莓派的超声波雷达的安装及测试，具体步骤如下，本试验将使用树莓派连接HC-SR04超声波测距传感器，如图3-18所示,用pythonGPIO控制传感器完成距离测定，并控制小车在前方障碍小于某一特定值时,做出“停止”,“后退”等一系列动作。1.工作原理2.接线方式3.测试方法学习小结１.声波根据频率可以分为次声波、可闻升波和超声波，超声波是指频率大于20kHz的声波。２.超声波雷达由超声波发射器、超声波接收器、拨码开关和数据线等组成。３.智能网联汽车上所搭载的超声波雷达根据探测距离的不同可以分为两类:驻车辅助传感器(UPA)和泊车辅助传感器(APA)。４.超声波雷达的主要技术参数包括测量距离、测量精度、探测角、工作频率和工作温度等。５.智能网联汽车超声波雷达的应用主要包括:倒车雷达预警、车辆侧边距报警系统、自动泊车辅助系统、遥控泊车辅助系统以及自动代客泊车辅助系统等。６.自动泊车辅助系