《智能网联汽车技术概论》课程授课教案

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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。

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
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
方位。

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
作业1、毫米波雷达拆装、标定、检测过程是什么？
1.毫米波雷达拆装、标定、检测过程是什么？
1、毫米波雷达拆装、标定、检测过程是什么？下次上课时检查
课后反思
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讲授与讨
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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 24 GHz和 77 GHz 用于汽车。

24GHz 主要用于5-70 米的中、短
程检测, 主
要用于 BSD、LDW、LKA、LCA、PA, 77GHz 主要用于 100-250米的中、
远程检测, 如 ACC、FCW、AEB 等。

要用于 BSD、LDW、LKA.LCA.PA，77GHz 主要用于 100-250米的中、远
程检测，如 ACC、FCW、AEB 等。

要用于 BSD、LDW、LKA、LCA、PA，77GHz 主要用于 100-250米的中、
远程检测，如 ACC.FCW、AEB 等。

要用于 BSD.LDW、LKA、LCA、PA，77GHz 主要用于 100-250米的中、远
程检测，如 ACC、FCW、AEB 等。

要用于BSD、LDW、LKA、LCA、PA，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
举例说明毫米波雷达系统主要包括天线、收发系统、信号处理系统、收发
芯片和天线。

印刷电路板是毫米波雷达的硬件核心。

其中, 收发芯片通常使用
一种特殊的半导体, 如硅锗双极晶体管。

这些硅锗基芯片不能实现更高的集成度, 因此, 雷达系统通常需要多个芯片和外围设备。

基于SIGE 技术的 77GHz 毫米波雷达系统可以满足汽车的应用需求, 但它占用了大量的板空间, 而且价格昂贵, 使用成本较高。

单片微波集成电路（MMIC）芯片和天线印制电路板是毫米波雷达的硬件核心。

以调频连续波汽车雷达系统为例, 天线的结构主要包括天线、收发模块和信号处理模块。

达的硬件核心。

以调频连续波汽车雷达系统为例，天线的结构主要包括天线、收发模块和信号处理模块。

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1.激光雷达类型与工作原理
什么是激光雷达？有哪些作用？
激光雷达（LiDAR）是集激光、全球定位系统（GPS）和IMU 惯性测量装置三大技术为一体的系统。

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什么是高精度地图？
高精度地图的定义分为两种：狭义高精度地图和广义高精度地图。

狭义高精度地图是由传统图形商定义的精度更高、内容更详细的地图。

例如, 定义更详细信息（如车道和交通标志）的地图。

广义的高精度地图直接为我们构建了一个真实的三维世界。

除了绝对位置的形状信息和拓扑关系外, 还包括点云、语义和特征等属性。

车驾驶的安全, 实现实时高精度地图在技术存在诸多难点, 大量信息安全、信息完整、数据更新、高速传输等问题需要解决。

但是随着智能网联汽车的广泛应用、车联网技术的发展, 更丰富的动态交通信息分享可以使汽车更智能。

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GPS 的空间部分的 24 颗工作卫星组成一个 GPS 卫星组, 其中 21 颗是导航卫星, 3 颗是活动卫星。

24 颗卫星以 55°的轨道倾角绕地球运行。

卫星的运行周期约为 12 个小时。

每个工作卫星发射导航和定位信号, 用户可以使用这些信号来实现导航。

用户设备部分包括卫星导航接收器和卫星天线。

它的主要功能是根据一定的卫星截止角捕获被测卫星, 并跟踪这些卫星的运行情况。

当接收机捕获被跟踪的卫星信号时, 可以测量接收天线对卫星伪距和距离的变化率, 并解调卫星轨道参数等数据, 基于这些数据, 接收器中的微处理器可以根据定位解算方法进行定位计算, 并计算用户地理位置的纬度、经度、高度、速度、时间等信息。

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环境感知是通过摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、汽车自动化的程度越高, 集成在车辆中的传感器的数量和类型也
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智能网联汽车的自动驾驶分为感知定位、规划决策、执行控制三
个部分。

决策是指决策控制电脑在整个无人驾驶系统中的作用, 并根据位置、感知和路径规划等信息确定无人驾驶车辆的策略。

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请说说为什么要使用总线技术？
美国汽车工程师学会（SAE）的汽车网络委员会按照系统的复杂程度、传输流量、传输速度、传输可靠性、动作响应时间等参
量, 将汽车数据传输网络划分为 A.B.C.D.E 五类。

请说说 A、B、C、D、E 五类的用途与特征有哪些？
请说说 A.B、C、D、E 五类的用途与特征有哪些？
请说说 A、B.C、D、E 五类的用途与特征有哪些？
请说说 A、B、C.D、E 五类的用途与特征有哪些？
请说说 A、B、C、D.E 五类的用途与特征有哪些？
请说说A、B、C、D、E 五类的用途与特征有哪些？
车电子控制网络的主流发展趋势。

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请说说 V2X 有哪些关键技术组成？
V2X 是 Vehicle to Everything 的英文缩写, 即车辆自身和外界事物之间的信息交换。

V2X 作为智能网联汽车通信技术的核心, 车辆自身主要与以下外界事物进行信息交换。

②车辆自身的行驶方向与行人当前位置进行信息内容的交换。

V2R 是 Vehicle to Road 的英文缩写, 即车辆自身与道路之间的信息交换。

按照道路的特殊性而言, V2R 又可分为两大类型, 一类是车辆自身与城市道路之间的信息交换, 另一类是车辆自身与高速道路之间的信息交换车辆自身与道路之间的信息交换内容, 主要包括以下几点:
①车辆自身的行驶路线与道路当前路况进行信息内容的交换；
②车辆自身的行驶方向与前方道路发生的事故进行信息内容的
交换；
③车辆行驶的导航信息与道路前方的路标牌进行信息内容的交换。

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移动网络通信技术是一种综合技术的应用, 它是由有线通信技术和无线通信技术融合而成, 具体是指通过移动网络信号系统, 作为主体的人或设备可在不受位置约束的条件下, 与固定位置或正在发生位移的另一方的主体人或设备进行通信的方式。

移动网络信号系统主要由空间系统（如卫星等）、地面系统（如地面基站、交换中心等）两大部分组成。

5G
5G 网络即为第五代移动通信网络, 其传输速率可达 4G 网络的百倍之多。

5G 网络的出现, 使得物联网能够获得更加广泛的应用, 包括了诸如智能网联汽车、机器人、智慧城市、智慧农场等
5G 的网络架构包含有独立的独立组网模式SA 和与 4G 网络相结合的非独立组网模式 NSA 两种:
5G 网络标准分为独立组网模式（SA）和非独立组网模式（NSA）两大类。

独立组网模式是指需要全新打造 5G 网络环境, 如 5G 基站、5G 核心网等。

非独立组网模式是指在现有的 4G 硬件设施基础上, 实施 5G 网络的部署工作。

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物联网无线通信技术是指车辆、硬件设备、家用电器、公共设施与电子产品、应用软件、控制器、传感器, 分别连接到互联网当中, 并通过无线网络技术进行信息交换
无线网络通信是在移动网络通信技术的基础上建立而成的, 无线网络与移动网络之间的关系。

无线网络通信技术按照连接方式, 大致可以分为两类: 一类是设备之间可以直接进行通信, 不需要借助任何的中间设备进行连接, 如蓝牙通信技术和红外线通信技术等。

另一类是设备之间进行通信时, 需要借助中间设备进行连接, 如 Wi-Fi 通信技术等。

根据不同的需求, 物联网无线通信技术大致可分为两类, 短距离无线通信技术和低功耗广域网通信技术。

请说说什么是 Wi-Fi 通信技术？有哪些特征？
请说说什么是蓝牙通信技术？有哪些优点与不足？ RFID 通信由电子标签、读写器和应用软件三部分构成。

请说说什么是射频识别通信技术？有哪些特征？
请说说什么是 Zigbee 通信技术？有哪些特征？
Zigbee 协议框架由两部分构成, 一部分是 IEEE802.15.4 定义的底层标准协议, 另一部分是由Zigbee 联盟在IEEE802.15.4 的基础上进行扩充的标准协议IEEE802.15.4 标准中共两种物理层。

第一种是869/915MHz 的物理层, 其传输速率较低分别为20Kbit/s 和40Kbit/s；第二种是2.4GHz 的物理层, 其传输速率相对较高为250Kbit/s。

Zigbee 协议框架由两部分构成，一部分是IEEE802.15.4 定义的底层标准协议，另一部分是由Zigbee 联盟在IEEE802.15.4 的基础上进行扩充的标准协议IEEE802.15.4 标准中共两种物理层。

第一种是869/915MHz 的物理层，其传输速率较低分别为20Kbit/s 和40Kbit/s；第二种是2.4GHz 的物理层，其传输速率相对较高为250Kbit/s。

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什么是 ADAS？
ADAS 的标准化定义是什么？
ADAS 具有更快捷的主动安全技术信息处理, 使驾驶员能够在尽可能短的时间内发现可能发生的危险, 以引起注意并提高安全意识。

请说说 ADAS 使用了哪些传感器？这些传感器的作用是什么？安装的位置在哪里？
早期 ADAS 技术主要基于被动预警, 当车辆检测到潜在危险时, 提醒驾驶员注意异常车辆或道路状况。

车辆集成技术包括机械和电气系统, 驾驶员辅助系统能够帮助驾驶员监控和处理车辆行驶的稳定、控制和导航等信息, 提高操作和驾驶安全的便利性。

防抱死制动系统和车辆稳定性控制系统已经能够完成驾驶稳定性要求, 导航系统应用越来越广泛。

请回答：ADAS 系统包含了哪些不同的辅助驾驶技术？
参考: 驾驶员辅助系统技术案例（图片源自公开的一项技术改进型发明专利）
ADAS 技术应用还包括算法和软件以及人机界面的交互（视觉、听觉、触觉反馈）, 算法和软件技术可以对传感器获得的数据进行处理和分析, 以获得汽车周围环境行为意识（例如其他车辆的技术动作轨迹等）, 并对交通状况进行分类。

通过检测目标物体, 驾驶员可以及时得到通知或警告,提醒驾驶人员及时做出反应。

ADAS 技术应用还包括算法和软件以及人机界面的交互（视觉、听觉、触觉反馈），算法和软件技术可以对传感器获得的数据进行处理和分析，以获得汽车周围环境行为意识（例如其他车辆的技术动作轨迹等），并对交通状况进行分类。

通过检测目标物体，驾驶员可以及时得到通知或警告,提醒驾驶人员及时做出反应。