智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)-項目三 超聲波雷達的認知及應(yīng)用

智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)超聲波雷達的

認知及應(yīng)用PART3

“倒車的時候，雷達沒有響,我在后視鏡里也沒有看見,就撞上去了......”,蘇州常熟莫城交警中隊接到一起報警稱,一輛汽車在倒車時不慎撞在消防栓上,噴出了近十米高的水柱。倒車?yán)走_(超聲波雷達)在日常駕駛中使用頻率是比較頻繁的，超聲波雷達的性能好壞對駕車安全有著較大的影響，本項目將介紹超聲波雷達(倒車?yán)走_)的基本知識、標(biāo)定測試以及超聲波雷達在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用。情景導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識一、超聲波雷達的定義1.聲波的分類聲波根據(jù)頻率可以分為次聲波，可聞升波和超聲波。2.超聲波雷達

超聲波雷達(倒車?yán)走_)是一種利用超聲波測算距離的雷達傳感器裝置。超聲波雷達是最常見的智能網(wǎng)聯(lián)汽車車載傳感器之一，智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)主要功能是用于短距離測量，多用于倒車?yán)走_和自動泊車等功能。二、超聲波雷達的組成

超聲波雷達的組成有:超聲波發(fā)射器、超聲波接收器、撥碼開關(guān)和數(shù)據(jù)線等。如圖3-2所示，其中超聲波發(fā)射器和接受器安裝在同一平面上。在超聲波雷達的測量范圍內(nèi)，超聲波發(fā)射器發(fā)射出特定頻率的超聲波，該超生波遇到檢測物后會被反射回部分聲波，接收器接收該部分反射聲波，此時芯片將記錄超聲波往返的時間，并通過該時間計算出距離，數(shù)據(jù)線的作用是將數(shù)據(jù)傳給控制單元。

三、超聲波雷達的特點（1）優(yōu)點

１)頻率相對固定:車用超聲波雷達頻率為40KHZ３)價格便宜２)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于集成化４)靈敏度高５)環(huán)境抗干擾性強，能適應(yīng)室內(nèi)外及明暗使用場景１)不適用于高速測距:例如當(dāng)車速高時，超聲波無法跟上車距的實時變化，誤差較大。３)存在探測缺陷:不易探測到低矮、圓錐、過細的此類障礙物。２)有擴散角，只能用于測距，不能測方位。４有探測盲區(qū):發(fā)射信號對反射有覆蓋作用。（2）缺點

四、超聲波雷達的測距原理

如圖３-４所示，超聲波發(fā)射器將超聲波信號發(fā)出，該信號碰到障礙物后會被反射一部分給信號接收器。五、車載超聲波雷達的分類

超聲波是指頻率大于20kHz的聲波,常用的超聲波頻率有40kHz,48kHz和58kHz,其中40kHz頻率的超聲波雷達使用最多,在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上所搭載的超聲波雷達根據(jù)探測距離的不同可以分為兩類:駐車輔助傳感器（UltrasonicParkingAssislance,UPA)和泊車輔助傳感器(AutomaticParkingAssistance,APA)。六、超聲波雷達的技術(shù)參數(shù)(１)探測距離(２)測量精度(３)探測角度(４)工作頻率(５)工作溫度七、超聲波雷達的應(yīng)用１倒車?yán)走_預(yù)警２車輛側(cè)邊距報警系統(tǒng)３車輛自動泊車輔助系統(tǒng)４遙控泊車輔助系統(tǒng)５其他泊車輔助系統(tǒng)技能提升

基于樹莓派的超聲波雷達的安裝及測試，具體步驟如下，本試驗將使用樹莓派連接HC-SR04超聲波測距傳感器，如圖3-18所示,用pythonGPIO控制傳感器完成距離測定，并控制小車在前方障礙小于某一特定值時,做出“停止”,“后退”等一系列動作。1.工作原理2.接線方式3.測試方法學(xué)習(xí)小結(jié)１.聲波根據(jù)頻率可以分為次聲波、可聞升波和超聲波，超聲波是指頻率大于20kHz的聲波。２.超聲波雷達由超聲波發(fā)射器、超聲波接收器、撥碼開關(guān)和數(shù)據(jù)線等組成。３.智能網(wǎng)聯(lián)汽車上所搭載的超聲波雷達根據(jù)探測距離的不同可以分為兩類:駐車輔助傳感器(UPA)和泊車輔助傳感器(APA)。４.超聲波雷達的主要技術(shù)參數(shù)包括測量距離、測量精度、探測角、工作頻率和工作溫度等。５.智能網(wǎng)聯(lián)汽車超聲波雷達的應(yīng)用主要包括:倒車?yán)走_預(yù)警、車輛側(cè)邊距報警系統(tǒng)、自動泊車輔助系統(tǒng)、遙控泊車輔助系統(tǒng)以及自動代客泊車輔助系統(tǒng)等。６.自動泊車輔助系