智能网联车载激光雷达应用认知
激光雷达技术在智能交通系统中的应用
激光雷达技术在智能交通系统中的应用智能交通系统（Intelligent Transportation System, ITS）是利用现代信息技术、通信技术和控制技术，对交通运输系统进行信息化、智能化的一种系统。
随着智能交通系统的快速发展和成熟，激光雷达技术作为其中重要的组成部分，正广泛应用于智能交通的各个环节，为交通运输行业提供了更安全、更高效的解决方案。
激光雷达技术是一种利用激光脉冲或连续波进行测距和地面物体探测的技术。
其原理是通过发射激光束并接收反射回来的光信号，来确定目标物体的距离、位置和轮廓等信息。
激光雷达凭借其高精度、高分辨率和广阔的检测范围等特点，被广泛应用于智能交通系统中。
首先，在智能交通的智能车辆领域，激光雷达技术被广泛应用于自动驾驶和高级驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistance Systems, ADAS）等方面。
激光雷达可以实时获取车辆周围的环境信息，通过对路面、障碍物和行人等进行精确测量和三维成像，在车辆行驶过程中提供高精度的感知和判断能力。
这样，车辆可以实现自主的障碍物检测、车道保持、自动泊车等功能，大大提升了驾驶的安全性和舒适性。
其次，激光雷达技术在交通监测和交通管理方面也发挥了重要作用。
传统的交通监测设备如摄像机、磁感应器等具有一定的局限性，而激光雷达能够全方位、多维度地获取交通流量、车辆速度和位置等信息。
通过在道路上设置激光雷达，可以实时监测交通状况，快速判断拥堵情况和交通事故，并将数据传递给交通管理中心。
交通管理中心能够根据激光雷达提供的信息进行交通信号灯的智能控制，优化交通流量，缓解交通压力，提升整体的交通效率。
另外，激光雷达技术还被应用于智能交通系统的安全检测领域。
通过在路边或高架桥等关键位置设置激光雷达，可以及时检测车辆的安全状态，如车辆的超载情况、车辆的车距和速度等。
同时，激光雷达可以识别车辆的车牌号码，进一步提升车辆安全管理的水平。
激光雷达技术在智能驾驶中的应用
激光雷达技术在智能驾驶中的应用随着人工智能技术的不断发展，智能驾驶技术也逐渐成为了大众瞩目的焦点。
许多汽车制造商和科技公司都投入了大量的资源和精力，在智能驾驶领域进行研发。
其中，激光雷达技术成为了智能驾驶技术中不可或缺的一部分。
本文将介绍激光雷达技术在智能驾驶中的应用。
激光雷达技术简介激光雷达是一种通过激光器发射激光束，然后通过测量激光束被反射回来的时间差来测量目标物体距离和位置的技术。
激光雷达技术有很高的精度和可靠性，可以在短时间内快速地获取大量的距离、位置和速度等信息，并且可以对不同目标物体进行识别和区分。
激光雷达技术的应用激光雷达技术广泛应用于许多领域，如环境监测、工程勘探、机器人导航等。
在智能驾驶中，激光雷达技术也有着重要的应用。
激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统识别车辆周围的环境，并且对周围物体进行测距和三维重建。
下面将具体介绍激光雷达技术在智能驾驶中的应用。
环境感知激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统对周围环境进行感知和识别。
通过扫描激光束，可以获取周围物体的距离、位置、大小和速度等信息，如车辆、行人、路标、交通信号灯等。
还可以对建筑和路面等进行三维重建，生成高精度的地图，提供路径规划和自主寻路等功能。
通过对周围环境的感知，自动驾驶系统可以实时地进行驾驶决策，并保证行车安全。
障碍物检测激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统检测周围的障碍物，如车辆、行人、路标等。
激光雷达可以获取物体的精确位置和大小等信息，通过对物体的识别和分析，自动驾驶系统可以判断障碍物的类型和位置，并做出避让或减速的决策，保障驾驶安全。
自主导航激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统进行自主导航。
激光雷达可以获取精确的地图和位置信息，通过对车辆所在位置的识别和定位，自动驾驶系统可以进行路径规划和自主导航。
激光雷达还可以帮助车辆进行定位和自主停车。
总结激光雷达技术在智能驾驶中的应用，极大地提高了自动驾驶系统的感知能力和行驶安全性。
激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统实现环境感知、障碍物检测和自主导航等功能，为未来的智能驾驶技术发展提供了有力的支持。
智能网联汽车技术概论 第三章 雷达在智能网联汽车中的应用
超声波雷达原理与应用
• 超声波通常由LIN总线驱动，每一个超声波都需要一个超声波雷达ID来帮助区分。超声波雷达是一种无源传感 器。超声波能在1秒内传输最大20Hz的检测信息，在超声波接收到信号后，进行一轮超声波检测，然后将采集 到的信息返回终端。
案例：丰田雷克萨斯泊车雷达的工作原理图
超声波雷达原理与应用
毫米波雷达组成与原理
• （2）毫米波雷达系统组成
• 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。
• 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，然后接收探头接收障碍物反射的超声波，并根 据超声波反射接收的时差计算出与障碍物的距离。毫 米波雷达是ADAS系统的主要传感器。其工作频率范 围为30GHz至300GHz，可以检测目标、测速、测距 和测量方位。
超声波雷达原理与应用
• 超声波传感器中最常用压电式超声发生器，利用压电 晶体的共振来工作。
• 请说说压电式超声发生器的结构与工作原理是什么？ • 超声波在空气中的传播速度为340m/s，发射点与障
智能网联汽车环境感知技术与应用
什么是智能网联汽车的环境感知技术？
4.环境感知器的配置
在选择环境感知传感器 时，一般需要综合考虑 多个方面的属性，结合 这些属性参数和不同等 级的自动驾驶功能实现 需求，从多种传感器中 综合考虑加以选取。
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什么是视觉传感器？视觉传感器在智能网联汽 车上有哪些实际应用？
视觉传感器属于“被动型”环境感知传感器。
3.激光雷达
（3）激光雷达的测距原理 在车载激光雷达应用领域，重点关注的是激光雷达的结构、测量性能、成本等， 主要分为多线旋转式激光雷达和固态激光雷达（应用前景更广阔）两大类。
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什么是雷达？雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用？
3.激光雷达
（4）激光雷达的优缺点和应用-优缺点 优点： 探测范围广；分辨率高；信息量丰富；可全天候工作。 激光主动探测，不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性，它只需发射自 己的激光束，通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。 缺点： 与毫米波雷达相比，产品体积大，成本高；无法识别交通标志和交通信号灯。
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什么是雷达？雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用？
3.激光雷达
（4）激光雷达的优缺点和应用-应用
激光雷达能够精确地还原环境，使得车辆提取环 境中的目标特征成为可能。激光雷达可以用于车 道线检测、目标分类与运动跟踪，以及通过环境 特征匹配进行的 高精度定位等感知手段。
因此，激光雷达可以提供的功能非常全面，是目前自动驾驶车辆研究阶段必不 可少的关键传感器。它能够提供高精度地图建图、高精度定位、环境中复杂物 体的识别与跟踪等环境理解能力，为车辆控制系统的正确决策提供指导。
毫米波雷达（传感器）是工作在毫米波频 段的雷达。
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什么是雷达？雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用？
智能网联汽车技术基础最新版课件-项目二 智能网联汽车环境感知技术
项目二 智能网联汽车环境感知技术
任务一 环境感知系统整体认知
任务二 激光雷达原理及应用认知
任务三 任务四 任务五 任务六
毫米波雷达原理及应用认知 超声波雷达原理及应用认知 视觉传感器原理及应用认知 多传感器融合技术认知
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环境感知系统整体认知
学习目标
智能网联汽车环境感知技术
1. 掌握智能网联汽车环境感知的定义和组成 2. 熟悉环境感知的对象和方法 3. 了解常见环境感知传感器的类型、特点及在智能网联汽车上的应用
1、环境感知系统整体认知
信息采集单元
视觉传感器 激光雷达 毫米波雷达 超声波雷达 车载自主网络 导航定位装置
信息处理单元
道路识别 车辆识别 行人识别 交通标志识别 交通信号灯识别
图2-1-3 环境感知系统组成
智能网联汽车环境感知技术
信息传输单元 显示系统 报警系统 传感器网络
车载自主网络
1、环境感知系统整体认知
2、激光雷达原理及应用认知
智能网联汽车环境感知技术
图2-2-4单线激光雷达
但是，单线雷达只能平面式扫描，不 能测量物体高度，有一定局限性。目前， 主要应用于服务机器人身上，如扫地机器 人。在智能车上，单线激光雷达主要用于 规避障碍物、地形测绘等领域。
2、激光雷达原理及应用认知
图2-2-5多线激光雷达
智能网联汽车环境感知技术
多线激光雷达扫描一次可产生多条扫 描线，主要应用于障碍物的雷达成像，相 比单线激光雷达在维度提升和场景还原上 有了质的改变，可以识别物体的高度信息 ，目前市场上多线产品包括4线、8线、16 线、32线、64线等。如图2-2-5所示，为 多线激光雷达扫描的不同类型障碍物的点 云图，包括汽车、人、墙、树木、公交车 和小货车等。
雷达在智能网联汽车中的应用
第三章雷达在智能网联汽车中的应用本章小结本章的学习目标你已经达成了吗？请通过思考以下问题的答案进行结果检验。
序号问题自检结果1 汽车雷达有哪些类型？汽车雷达可分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达。
2 简述超声波雷达的结构、原理和性能指标超声波雷达结构包括：导电螺杆、接线片、金属壳、保护膜、压电晶片。
超声波原理：超声波雷达利用超声波发生器产生超声波，然后接收探头接收障碍物反射的超声波，并根据超声波反射接收的时差计算出与障碍物的距离。
性能指标：工作频率、工作温度、灵敏度、多普勒效应、温度影响、噪声干扰、线性驱动干扰、机械特性等。
3 举例说明超声波雷达在智能网联汽车中的应用1）倒车辅助系统2）自动泊车系统4 简述毫米波雷达的结构、原理和特点结构：毫米波雷达系统结构主要包括天线、收发芯片、信号处理芯片等。
原理：毫米波雷达是通过发射和接收毫米波段的电磁波来测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对速度的装置。
毫米波位于微波和远红外波重叠的波长范围内，根据波传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透能力越强，但传播过程中损耗越大，传输距离越短。
特点：分辨率高、方向性好、抗干扰能力强、检测性能好。
5 举例说明毫米波雷达在智能网联汽车中的应用实现自适应巡航控制、前向防撞报警、盲点检测、辅助停车、辅助变道、自主巡航控制等先进的巡航控制功能。
6 简述激光雷达的结构、原理、分类及特点结构：激光雷达机械部分主要由激光发射器、光学接收器、伺服电机、光学旋转编码器、倾斜镜等构成。
原理：激光雷达通过发射激光光束来扫描环境，并接收反射回来的光束获取检测数据，利用飞行时间测量法（Time of Flight）获取激光发射器到物体的距离，具体过程如图3-15所示：。
《智能网联汽车技术概论》课件 - 第三章-雷达在智能网联汽车中的应用
• 军工雷达探测扫描原理
No.10008
超声波雷达原理与应用
• 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的超声波探知周 围的障碍物情况，消除了驾驶员停车泊 车、倒车和起动车辆时前、后、左、右 探视带来的麻烦，帮助驾驶员消除盲点 和视线模糊缺陷，提高了行车安全性。
• 超声波雷达被广泛应用于倒车辅助系统 和自动泊车系统中。
FMCW毫米波雷达系统结构与原理
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 请探讨，并说说FWCW雷达的载波频率与天线调制频率的关系。
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 根据电磁波辐射方式的不同，毫米波雷达主要有两种工作 系统：脉冲系统和连续波系统。请说说车用毫米波雷达技 术原理。
Vbat | CAN
• ③灵敏度。超声波雷达的灵敏度与晶圆 的制造有关,机电耦合系数大，灵敏度 高。
No.10008
0 2 •毫米波雷达
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 1.车载毫米波雷达结构组成
• （1）毫米波雷达的种类有哪些？
• 毫米波雷达是通过发射和接收无线电波来 测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对 速度的装置。
• 毫米波雷达可实现自适 应巡航控制、前向防撞 报警、盲点检测、辅助 停车、辅助变道、自主 巡航控制等先进的巡航 控制功能。
No.10008
毫米波雷达在智能网联汽车中的应用
• 在汽车ADAS系统中，毫米波雷达应用于哪些领域？
• 自适应巡航控制（ACC）、前方避碰 报警（FCW）、盲点检测（BSD）、 辅助停车（PA）、辅助变道（LCA） 等领域。
ADAS毫米波雷达工作路径
No.10008
激光雷达在车联网中的应用
激光雷达在车联网中的应用随着科技的不断进步，车联网已经成为了智能化时代不可或缺的一部分。
借助于激光雷达技术，车联网可以更好地实现自动驾驶、智能交通等应用。
本文将围绕激光雷达在车联网中的应用进行探讨。
一、激光雷达技术简介激光雷达（Lidar）是一种由发射装置和接收装置组成的测距装置。
它借助于激光束对空间目标进行扫描，可获得目标的三维空间坐标信息。
由于其精度高、可靠性强、响应速度快等优点，激光雷达技术已经广泛应用于各种领域。
二、激光雷达在车联网中的应用1.自动驾驶自动驾驶技术需要对车辆周边环境进行高精度的感知和判断，而激光雷达正是实现此目的的重要工具之一。
激光雷达可以实时扫描周围环境，获取道路、障碍物、行人等的精确距离、方位、速度等信息，并将其传输给自动驾驶系统进行处理，从而实现高精度的定位和自主决策。
2.智能交通激光雷达还可应用于智能交通领域。
例如，通过将激光雷达安装在路灯杆上，可实现实时监测路面交通状况，实现自动交通信号控制。
此外，激光雷达还可用于智能停车场的车位管理和车辆进出检测。
3.智能化安防在智能化安防方面，激光雷达也有着广泛的应用前景。
激光雷达可以通过对周围环境的3D扫描，实现对异常行为的快速识别和报警。
例如，可以通过激光雷达对建筑物、围栏等进行实时监测，及时发现不明入侵行为，保障社会安全。
三、总结随着激光雷达技术的发展，它在车联网应用中的重要性不断提升。
然而，目前激光雷达技术仍有着高昂的成本和技术难点，如何克服这些问题将成为激光雷达技术在车联网应用中推广的重要课题。
相信在不久的将来，激光雷达技术将成为推动车联网行业发展的重要力量。
无人驾驶汽车ADAS系统激光雷达介绍与应用
无人驾驶汽车ADAS系统激光雷达介绍与应用
ADAS（Advanced Driver Assistance Systems）系统是指用于协助驾驶员在驾驶汽车时做出更好决策的先进系统。
激光雷达（Light Detection and Ranging）是一种传感器技术，可以为ADAS系统提供重要的信息，下面是激光雷达在ADAS系统中的介绍和应用。
激光雷达是一种传感器技术，它使用激光束来测量物体的距离和位置。
激光雷达的优点是可以提供非常精确的测量结果，并且可以在各种环境下工作，包括低光、恶劣天气和夜间。
应用：
1.避撞系统：激光雷达可以为避撞系统提供关键的信息。
例如，它可以测量前方障碍物的距离和速度，并向车辆的自动制动系统发送警报，以防止碰撞。
2.自动泊车系统：激光雷达可以帮助车辆进行自动泊车。
它可以测量车辆周围的空间，并帮助车辆找到合适的停车位。
3.自动驾驶系统：激光雷达是自动驾驶系统的重要组成部分之一。
它可以提供车辆周围环境的三维图像，并帮助车辆进行精确的定位和导航。
4.盲点检测：激光雷达可以检测车辆盲区中的物体。
例
如，在道路两侧的车辆和行人。
总之，激光雷达是ADAS系统的重要组成部分之一。
它可以为避撞系统、自动泊车系统、自动驾驶系统和盲点检测系统等提供关键的信息，提高汽车的安全性和驾驶舒适度。
智能网联汽车环境感知技术 第4章 激光雷达
诊断流程：
首先进行激光 雷达安装校正
然后再排除激 光雷达与
Interface Box
自身问题
最后考虑软件 系统问题
故障原因分析
目录
DIRECTORY
01. 激光雷达认知与安装 02. 激光雷达故障检测
03. 激光雷达标定
03
激光雷达标定
激光雷达-标定
激光定位技术是蝙蝠等一些无目视能力生物作为防御天敌及捕获猎物的生存手段，根据猎物或 障碍物反射回波的时间间隔，判断猎物或障碍物的位置。激光测距模仿了蝙蝠的激光定位技术， 利用激光发射后遇到障碍物反射的原理来工作。但是蝙蝠的激光定位是生物的本能，而在现实 中激光测距根据算法有脉冲回波检测、相位检测和幅值检测和等3种方法。其中，脉冲测距和 相位测距较为常见。
作，但数据不准确有误差。
激光雷达传感器的常见故障诊断
故障现象： 智能传感器装配调试台架打开电源开关，激光雷达 传感器系统不工作，无法建立三维点云图，绘制出环境地图， 测试系统任何显示信息。
故障可能原因：
• 电源故障（台架供电异常、Interface Box供电 与接地线短路、断路、虚接等）
• 激光雷达与Interface Box之间线路故障 • Interface Box与调试软件之间网线故障 • 激光雷达自身故障（接受、发射等内部问题） • Interface Box自身故障 • 相关系统故障
激光雷达-定义
激光雷达波长在1550nm左右，参考电磁波波长谱，可以发现激光雷达发射的激光在红外线范围 之内，而毫米波波长在毫米级别（1mm-10mm），其波长远远大于激光雷达的激光；
激光雷达-特点
探测范围广：可达300m以上。 分辨率高：距离分辨率可达0.1m；速度分辨率能达到10m/s以内；角度分辨率不低于0.1mard 信息量丰富：探测目标的距离、角度、反射强度、速度等信息，生成目标多维度图像 可全天候工作：不依赖于外界条件或目标本身的辐射特性 与毫米波雷达相比，产品体积大，成本高。 不能识别交通标志和交通信号灯
03-3第三章-雷达在智能网联汽车中的应用
• 机械激光雷达只能以恒定的速度旋转，不能进行 如此精细的操作。
• 固态激光雷达通常分为相控阵、Flash和MEMS三 种类型
激光雷达的功用
• （1）相控阵固态激光雷达
• 固态激光雷达采用相控阵原理实现，完全消除了机械 结构，通过调整发射阵中各发射单元的相位差来改变 激光的出射角。光学相控阵通常由其相位的电子束扫 描控制，因此也被称为电子扫描技术。
激光雷达的功用
• （3）MEMS固态激光雷达
• MEMS固态激光雷达是指将所有机械部件集成到一个 芯片中，通过半导体工艺生产的MEMS。它消除了机 械旋转结构，从根本上降低了激光雷达的成本。
激光雷达的功用
• 固态激光雷达可以探测150米的距离。响应速度快， 控制电压低，扫描角度大，价格低。
• 根据线束数量，固态激光雷达可分为单线激光雷达和 多线激光雷达。顾名思义，单行激光雷达扫描一次只 能产生一条扫描线，得到的数据是二维数据，因此无 法区分目标物体的三维信息。
信号处理 模数转换
激光器
光束控制
探测器 制冷
主处理器
发射光学 天线
接收光学 天线
距离信息
速度信息
角度信息
目标图像信息
目标物体
伺服系统 通信系统 屏幕系统
激光雷达的功用
• 请说说汽车激光雷达的三维立体图像是怎么形成的？
激光雷达的功用
• 实时激光雷达一般分为16线、32线和64线，雷达测 距的精度非常重要，以16线激光雷达为例，它具有2° 角分辨率，如果行人在50米以外，只有一条激光脉冲 线。显然不能区分行人的轮廓。它也可以在白天利用 摄像头进行分辨。但如果是在夜间，激光雷达难以单 独识别，毫米波雷达只能识别障碍物，对热敏信息无 法识别。
智能网联汽车基础(七)——ADAS激光雷达和视觉系统(上)
(接上期)一、激光雷达1.激光雷达相关定义China SAE标准《智能网联汽车激光雷达点云数据标注要求及方法》对激光雷达、场景、点云等给出一系列的定义和规范。
激光雷达(l g h t d e t e c t i o n a n d ranging)：发射激光束并接收回波以获取目标三维信息的系统。
2.激光雷达特点车载激光雷达是目前车载环境感知精度最高的感知方式，探测距离可达300m，精度可控制在厘米级。
激光雷达以激光作为载波，激光是光◆文/江苏 周晓飞智能网联汽车基础(七)——ADAS激光雷达和视觉系统(上)波波段电磁辐射。
具有以下优点：①全天候工作，不受白天和黑夜的光照条件的限制。
②激光束发散角小，能量集中，有更好的分辨率和灵敏度。
③可以获得幅度、频率和相位等信息，可以探测从低速到高速的目标。
④抗干扰能力强，隐蔽性好。
激光不受无线电波干扰。
3.激光雷达类型 车载激光雷达根据其扫描方式的不同，可分为机械激光雷达和固态激光雷达。
机械激光雷达外表上最大的特点就是总成有机械旋转机构(图1)。
固态激光雷达由于无需旋转的机械机构，依靠电子部件来控制激光发射角度，其结构相对简单、体积较小，可安装于车体内。
长远来看微机电系统激光雷达(MEMS)、快闪激光雷达(Flash)等固态激光雷达有望成为重点。
4.激光雷达结构原理激光雷达主要包括激光发射、扫描系统、激光接收和信息处理四大系统，这四个系统相辅相成，形成传感闭环。
一般由光学发射部件、光电接收部件、运动部件和信号处理模块等部件组成。
激光雷达工作原理是向指定区域发射探测信号(激光束)，经过目标物反射后，收集反射回来的信号，与发射信号进行处理比较，即可获得待测区域环境和目标物体的有关空间信息，如目标距离、方位角、尺寸、移动速度等参数，从而实现对特定区域的环境和目标进行探测、跟踪和识别。
5.微机电系统激光雷达(MEMS)法雷奥SCALA激光雷达是一款已经应用到量产车上的车规级激光雷达(图2)，拥有145°的水平视场角(FOV)，可以探测到150m以内的动态或静态障碍物，垂直视场角为3.2°(图3)。
智能网联汽车关键技术—激光雷达
智能网联汽车关键技术—激光雷达智能汽车是在一般汽车上增加雷达、摄像头等先进传感器、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的信息交换，使车辆具备智能环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来做驾驶决策及操作的目的。
智能汽车的初级阶段是具有先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)的汽车，智能汽车与网络相连便成为智能网联汽车。
智能网联汽车本身具备自主的环境感知能力，也是智能交通系统的核心组成部分，是车联网体系的一个结点，通过车载信息终端实现与车、路、行人、业务平台等之间的无线通信和信息交换。
智能网联汽车的聚焦点是在车上，发展重点是提高汽车安全性，其终极目标是无人驾驶汽车。
本文将自动驾驶领域最为关键的传感器——激光雷达作为中心，通过调研其所扮演重要角色的领域——自动驾驶，了解激光雷达的分类、工作原理及技术指标等。
虽然早期激光雷达主要用于军事和民用地理测绘(GIS)等领域，但随着自动驾驶的兴起，对于环境感知要求日趋严格，在自动驾驶架构中，传感层被比作为汽车的“眼睛”，包括车载摄像头等视觉系传感器和车载毫米波雷达、车载激光雷达和车载超声波雷达等雷达系传感器，其中激光雷达已经被广泛认为是实现自动驾驶的必要传感器。
相比于其它类型的自动驾驶传感器，如摄像头，激光雷达探测的距离更远，精度更高。
相对于摄像头而言，激光雷达由于为主动发射光束，故比较不容易受周围环境如弱光、雨雪烟尘的影响，而且摄像头在进行图像识别处理时需要消耗大量的处理器能力，而激光雷达产生的三维地图信息更容易被计算机解析。
相比毫米波雷达，激光雷达的分辨率更高，并且毫米波雷达也不适用于行人检测和目标识别等工作。
在自动驾驶领域，激光雷达与其它传感器互为补充，可以有效提高车辆对于周围环境感知的准确度。
1、激光雷达分类：对于激光雷达，可以分别按照探测体系、应用方向、线束、基于机械/电子部件分类如下：激光雷达分类2、激光雷达工作原理：LiDAR，是英文Light Detection And Ranging的缩写，中文名称为激光雷达。
激光雷达的应用场景
激光雷达的应用场景
x
一、激光雷达的应用场景
激光雷达是一种高精度的距离测量和定位技术，它可以帮助精准测量和定位，在很多领域都有很多应用场景：
1、智能机器人：激光雷达可以帮助智能机器人完成巡航、位置定位、导航等功能，为其在空间上实现高精度的自主行动提供可靠技术支持。
2、自动驾驶：激光雷达可以构建自动驾驶车辆视野，帮助车辆自动识别和分析道路上的障碍物，为车辆实现高精度安全控制提供有力技术保障。
3、无人驾驶：激光雷达可以帮助无人机在室外飞行时进行环境识别、无人机定位导航等，保证各种飞行器的安全导航。
4、安全检测：激光雷达可以帮助渗漏检测、热成像检测等设备快速精准的检测出隐蔽表层的缺陷，避免因缺陷造成的危害。
5、智能安防：激光雷达可以用于智能安防，检测天气情况，报警系统，实现精准的安防服务。
6、物流追踪：激光雷达可以用于车辆定位、运动物体定位等，为物流追踪提供可靠的技术支撑。
7、产品质量检测：激光雷达可以用于产品质量检测，可以准确检测出被检测物体的质量参数，实现质量控制精确化。
- 1 -。
《智能网联汽车改装与测试技术》激光雷达的安装与调试
3 激光雷达的安装
激光雷达接线图
线束装配检查方法
线束连接是否正确
1
2
3
4
5
激光雷达的安装
线束通断检查
智能网联汽车改装与测试技术
3 激光雷达的安装
激光雷达接线图
描绘整车上激光雷达部 件之间的实际线束连接 关系
使用电器的外形轮廓或 特征表示，方便直观识 读
将同向导线画在一起， 反映实际线路情况，便 于查找分支和接点
智能网联汽车改装与测试技术
3 激光雷达的安装
检测激光雷达线束连接是否正确
根据激光雷达设置的目标IP设置电脑本地IP地址 激光雷达目标IP地址和电脑IP地址需在同一网段，但不能相同 使用命令（如ifconfig）查看有线IP是否设置成功 例如，速腾激光雷达出厂默认目标IP为192.168.1.102，需要根据实际配置修改电脑本地IP地址为
激光接收器 激光器发射的激光照射到障碍物以后， 通过障碍物的反射，反射光线会经由镜头组汇聚到接收 器上。
信号处理单元 信号处理单元负责控制激光器的发射， 以及接收器收到的信号的处理，根据这些信息计算出目 标物体的距离等信息。
旋转机构 由以上3个组件构成了测量的核心部件。旋 转机构负责将上述核心部件以稳定的转速旋转起来，从 而实现对所在平面的扫描，并产生实时的平面图信息。
激光雷达的安装
确定激光雷达安装方向：正 面朝向车头，线束端为后端
安装及固定步骤： ① 使用2.5mm内六角套筒工具和
Φ2.5mm*1螺栓 ② 使用15N·m的力矩进行紧固 使用水平仪调整安装基座角
度：左右角度为0°，前倾角 度为0°
线束装配检查方法
检查线束布置是否符合布线 图要求
线束走向应横平竖直，避免 斜拉现象
简述激光雷达应用
简述激光雷达应用激光雷达（Light Detection and Ranging，简称LiDAR）是一种利用激光技术进行测距和探测的设备。
它通过发射激光脉冲并测量脉冲从目标反射回来的时间来计算目标与激光雷达的距离，从而获取目标的位置和形状信息。
激光雷达具有高精度、高分辨率和快速测量等优势，因此在许多领域得到广泛应用。
一、自动驾驶激光雷达在自动驾驶领域中发挥着重要作用。
它可以实时扫描周围环境的物体，包括其他车辆、行人、道路标志等，生成高精度的三维地图。
自动驾驶车辆可以通过激光雷达获取的信息进行精确的定位和路径规划，从而实现智能驾驶。
激光雷达还可以提供障碍物检测和避障功能，确保车辆在行驶过程中的安全。
二、环境监测激光雷达在环境监测中的应用也非常广泛。
例如，激光雷达可以用于测量大气污染物的浓度和分布情况，帮助环保部门监测和控制大气污染。
此外，激光雷达还可以用于测量地表变化、水体深度和植被生长等自然环境参数，为环境保护和生态研究提供重要数据。
三、建筑测绘激光雷达在建筑测绘中有着广泛的应用。
传统的测绘方法需要人工测量和绘制，费时费力且易出错。
而激光雷达可以快速获取建筑物的三维结构信息，包括建筑物的高度、外形和内部结构等。
这对于建筑设计和城市规划非常重要。
激光雷达还可以用于监测建筑物的变形和沉降，帮助工程师及时发现问题并采取措施。
四、航空航天激光雷达在航空航天领域也有广泛的应用。
例如，激光雷达可以用于测量飞机和航天器的速度、位置和轨迹，帮助飞行员进行精确导航和控制。
此外，激光雷达还可以用于测量大气层厚度和大气湍流等气象参数，提供重要的气象数据支持。
五、军事应用激光雷达在军事领域中也发挥着重要作用。
它可以用于目标探测和跟踪，帮助军事人员实时获取敌方目标的位置和移动轨迹。
激光雷达还可以用于导弹制导和火力打击，提高精确打击的准确性和效果。
六、地质勘探激光雷达在地质勘探中有着重要的应用价值。
它可以用于测量地表地貌的形态和变化，帮助地质学家了解地球表面的演化过程。
激光雷达技术在车载安全中的应用
激光雷达技术在车载安全中的应用近年来，激光雷达技术在车载安全领域中应用日渐广泛。
激光雷达是一种利用光学原理进行测距的设备，可以对周围环境进行高精度的三维测量。
在车载安全领域中，激光雷达可以用于实现自动驾驶、目标检测与跟踪、碰撞预警等功能。
本文将介绍激光雷达在车载安全中的应用及其优缺点。
一、激光雷达在自动驾驶中的应用激光雷达是自动驾驶系统中不可或缺的一部分。
通过激光雷达测量周围环境，可以实现障碍物检测、道路边界识别等功能，帮助车辆实现自主导航。
激光雷达可以实现高精度的测量，测距误差可以达到厘米级别，对于自动驾驶系统的要求非常高，可以保证车辆的稳定性和安全性。
不过，激光雷达的价格较高，通常需要几万美元。
此外，激光雷达在雨雪等恶劣条件下的测量精度可能会受到影响，需要进行相应的算法优化，否则会影响自动驾驶系统的精度和稳定性。
二、激光雷达在目标检测与跟踪中的应用激光雷达可以用于实现目标检测与跟踪，例如检测行人、车辆等目标，并根据目标的运动状态进行跟踪。
这对于驾驶员的驾驶辅助非常有帮助，可以帮助驾驶员更好地意识到周围环境的变化，从而减少交通事故的发生。
激光雷达在目标检测与跟踪方面的优点在于，它可以在雨雪等恶劣环境下进行测量，并且对目标的距离和速度进行高精度的测量。
此外，激光雷达可以应用于三维立体环境的场景，可以更好地解决盲区等问题。
然而，激光雷达在目标检测与跟踪方面的缺点也不容忽视。
激光雷达检测的目标通常只是静态的物体和运动速度较慢的物体，对于速度较快的物体或者在复杂道路交通场景下的目标检测和跟踪，激光雷达的性能可能会受到限制。
三、激光雷达在碰撞预警中的应用激光雷达可以用于实现碰撞预警，监测车辆与周围车辆或者障碍物的距离，在距离较近时进行预警提醒，从而减少交通事故的发生。
激光雷达可以实现高精度的测距和测速，可以确保碰撞预警的准确性和及时性。
与传统的雷达相比，激光雷达具有更高的精度和更宽的测量范围，可以检测到更小的障碍物。
智能网联汽车技术基础最新版课件-项目二 智能网联汽车环境感知技术
2、激光雷达原理及应用认知
图2-2-1 Velodyne 激光雷达点云图
智能网联汽车环境感知技术
激光雷达采集到的物体信息呈现 出一系列分散的、具有准确角度和距 离信息的点，被称为点云。如图2-2-1 所示，为激光雷达工作过程中的点云 图。
2、激光雷达原理及应用认知
智能网联汽车环境感知技术
与传统雷达使用无线电波相比，LiDAR使用激光射线，其射线波长一般在 600~1000nm，远远低于传统雷达所使用的波长。因此，LiDAR在测量物体距离 和表面形状可达到更高的精准度，一般精准度可以达到厘米级。由于激光的传播 受外界环境影响较小，LiDAR能够检测的距离一般可达100m以上。
2、激光雷达原理及应用认知
智能网联汽车环境感知技术
图2-2-4单线激光雷达
但是，单线雷达只能平面式扫描，不 能测量物体高度，有一定局限性。目前， 主要应用于服务机器人身上，如扫地机器 人。在智能车上，单线激光雷达主要用于 规避障碍物、地形测绘等领域。
2、激光雷达原理及应用认知
图2-2-5多线激光雷达
几米。
低成本。夜间不受 影响。
会受天气条件限制 。只能探测到近距 离的物体。难以识
别出行人。
测距精度高、方向 性强、响应时间快 、不受地面杂波干
扰。 成本很高。不能全 天候工作，遇浓雾 、雨、雪等极端天
气无法工作。
不受天气情况和夜 间的影响。可以探 测到远距离（100 米以上）的物体。 成本较高。行人的 反射波较弱，难以 探测，需与视觉传 感器互补使用。
按载荷平台分类
机载激光雷达和车载激光雷达
按探测方式分类
直接探测激光雷达和 相干探测激光雷达
2、激光雷达原理及应用认知
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智能网联车激光雷达应用认知
班级：组别：学员：学时：个人时间段：
实训目的巩固课堂上所学的激光雷达测距原理、单线激光雷达、固态激光雷达、混合激光雷达原理及区别。
安全注意事项1、注意个人安全及设备规范操作2、工具零配件统一顺序摆放3、做到三不落地
实训器材激光雷达实训台，拆装工具10套、待安装车辆、调节器10个、万用表10支、标定尺、激光雷达可视化软件、激光雷达检测仪器。
教学组织每个设备台架按7位学员作业（2人操作、2人辅助、2人观摩/考核、1人监督）循环操作
小组成员实训前任务由小组长组织本组组员，两人一小组互相提问考核一、实施
一、准备工作：
激光雷达实训台，拆装工具10套、待安装车辆、调节器10个、
万用表10支、标定尺、激光雷达可视化软件、激光雷达检测仪器。
检查实训指导书及实验的预习情况。
二．激光雷达的原理与应用
1. 外观元件的认识
2. 激光雷达标定安装讲解
3. 激光雷达可视化软件操作讲解
二、检查与评估。