智能汽车传感器技术--超声波雷达
传感器技术在智能电动汽车中的应用研究
传感器技术在智能电动汽车中的应用研究在当今科技飞速发展的时代，智能电动汽车逐渐成为了汽车行业的主流趋势。
传感器技术作为智能电动汽车的关键组成部分，发挥着至关重要的作用。
它就像是智能电动汽车的“眼睛”和“耳朵”，能够实时感知车辆周围的环境和自身的状态，为车辆的安全、高效运行提供了有力的保障。
智能电动汽车中的传感器种类繁多，包括但不限于激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波传感器、惯性测量单元（IMU）、GPS 传感器等。
这些传感器各自具有独特的工作原理和优势，相互配合，为车辆提供了全面、准确的信息。
激光雷达是一种通过发射激光束并测量反射光来获取物体距离和形状信息的传感器。
它具有高精度、高分辨率和长探测距离的特点，能够在复杂的环境中准确地识别障碍物和道路标识。
在智能电动汽车中，激光雷达通常被安装在车顶或车头部位，用于自动驾驶系统的环境感知。
然而，激光雷达的成本较高，这在一定程度上限制了其在量产车型中的广泛应用。
毫米波雷达则是利用毫米波频段的电磁波进行探测的传感器。
它能够在恶劣天气条件下（如雨雪、雾等）正常工作，具有较好的穿透能力。
毫米波雷达主要用于测量车辆与前方障碍物的距离和相对速度，为自适应巡航控制和自动紧急制动等功能提供支持。
与激光雷达相比，毫米波雷达的成本相对较低，但精度和分辨率略逊一筹。
摄像头是智能电动汽车中最常见的传感器之一。
它可以获取丰富的图像信息，包括道路标线、交通信号灯、行人、车辆等。
通过图像处理算法，摄像头能够识别各种交通标识和物体。
不过，摄像头在光线不足或恶劣天气条件下的性能会受到一定影响，而且其对距离的测量精度不如激光雷达和毫米波雷达。
超声波传感器主要用于短距离探测，如车辆的泊车辅助系统。
它通过发射超声波并接收反射波来测量障碍物的距离，具有成本低、安装方便的优点。
但超声波传感器的探测范围较小，通常在数米以内。
惯性测量单元（IMU）用于测量车辆的加速度、角速度和姿态等信息。
它可以帮助车辆在没有 GPS 信号的情况下保持定位和导航的准确性，同时也为车辆的稳定性控制提供了重要的数据支持。
智能汽车传感器技术详解
智能汽车传感器技术详解随着科技的快速发展，智能汽车已经成为了汽车工业的未来趋势。
而在这其中，智能汽车的传感器技术则是实现这一目标的关键所在。
本文将详细解析智能汽车传感器技术的各个方面。
一、智能汽车与传感器的重要性智能汽车是一种具备高度智能化、自主化和网络化的汽车，它能够有效地提高驾驶的安全性、舒适性和效率。
而传感器则是实现这一目标的重要工具。
传感器能够感知和传递汽车外部和内部的信息，为驾驶者提供实时、准确的信息，从而使驾驶者能够更加安全、舒适地驾驶汽车。
二、智能汽车传感器的种类1、摄像头传感器摄像头传感器是一种基于图像处理技术的传感器，它能够通过拍摄图片和视频来感知汽车外部的环境信息。
摄像头传感器可以用于实现自动驾驶、车道偏离预警、行人识别等功能。
2、雷达传感器雷达传感器是一种利用电磁波探测目标的传感器，它能够通过发射电磁波并接收反射回来的电磁波来感知汽车周围的环境信息。
雷达传感器可以用于实现自动驾驶、碰撞预警、自适应巡航等功能。
3、激光雷达传感器激光雷达传感器是一种利用激光雷达技术探测目标的传感器，它能够通过发射激光束并接收反射回来的激光束来感知汽车周围的环境信息。
激光雷达传感器可以用于实现高精度的三维环境感知和建模，是实现自动驾驶的关键传感器之一。
4、超声波传感器超声波传感器是一种利用超声波探测目标的传感器，它能够通过发射超声波并接收反射回来的超声波来感知汽车周围的环境信息。
超声波传感器常用于实现泊车辅助、障碍物预警等功能。
5、温度传感器温度传感器是一种能够感知温度的传感器，它能够感知汽车内部和外部的温度信息，为汽车提供温度控制和报警等功能。
三、智能汽车传感器技术的主要挑战1、数据处理和解析智能汽车的传感器会产生大量的数据，如何有效地处理和解析这些数据是传感器技术面临的主要挑战之一。
同时，还需要通过算法和模型来实现对数据的分类、过滤和分析，以提取有用的信息。
2、传感器融合和互补不同的传感器具有不同的优点和缺点，因此需要将不同的传感器进行融合和互补，以提高感知的准确性和全面性。
《智能汽车传感器技术》期末试卷A(含答案)
《智能汽车传感器技术》期末试卷A卷一、单选题（1×10分）1．超声波雷达上产生超声波的元件是？（ A ）A.压电晶体B.金属晶体C.金属膜D.塑料膜2.超声波雷达一般安装在哪个位置？( B )A.前后横梁上B.前后保险杆上C.前后翼子板上3．霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成（ A ）关系。
A.正比B.反比C.相等4．可以通过什么方法判断两根线是否短路？（C ）A.测量两根线之间电压B.测量两根线之间电流C.测量两根线之间电阻5．智能汽车中哪些属于软件？( C )A.紧急报警系统B.无线通信系统C.自动驾驶系统D.实时交通信息6．百度无人驾驶汽车的技术核心是？（ C ）A.高精度地图B.先进传感器C.百度汽车大脑D.强大的数据分析能力7．毫米波雷达系统的组成包括（ B ）A.半波振子B.雷达天线C.接收机D.装载机8．主动巡航系统的雷达属于哪种类型？（ B ）A.超声波雷达B.毫米波雷达C.激光雷达D.中波雷达9．CCD传感器和CMOS传感器的主要不同点是？（ B ）A.光电元件不同B.信息传送方式不同C.光电原件大小不同10．车道保持辅助系统的挡风玻璃加热装置（Z67)启动条件是（B ）A.气温过低B.摄像头所拍摄的图像对比度太弱C.大雨天气D.大雾天气二、多选题（2×18分）1．智能汽车包含有哪些硬件？( BD )A.导航信息资料B.GPS定位系统C.道路状况信息系统D.探测雷达2．目前特斯拉自动辅助驾驶车上应用了哪些传感器？( ACD )A.超声波传感器B.激光雷达C.摄像头D.毫米波雷达3．超声波雷达可用于哪些系统？（ABC ）A.短距离循迹系统B.停车位探测系统C.自动倒车系统4．当电磁波在空间传播的时候，它传播的介质一改变，就会发生（ABCD ）等现象。
A.反射B.吸收C.透射D.衍射5．车载毫米波毫米波雷达的核心零部件有哪些？（AC ）A.天线PCB板B.电源芯片C.MMIC芯片D.I/O芯片6．安装一个新的毫米波雷达，在装配好后还需做什么？（ABCD ）A.系统测试B.路试C.ACC调整D.ACC设置7．毫米波调节装置的测量位置有哪些前提条件？（AD ）A.车辆前部抬升的最大角度是3°B.车辆后部抬升的最大角度是3°C.车辆前部抬升的最大角度是1°D.车辆后部抬升的最大角度是1°8．毫米波雷达调整是需要注意的是（ABCD ）A.车辆在毫米波传感器的部位不能有损伤B.毫米波控制单元的支架不能变形C.检查轮胎的空气压力，并在必要时校正D.拉紧驻车制动器9．ACC毫米波雷达分别有哪几根线？（ABC ）A.电源线B.接地线C.CAN信号线D.控制线10．为什么前部ACC毫米波雷达位置需要精确？（AB ）A.探测距离远B.识别精度高C.探测角度广11.激光雷达测距方法主要有哪几种？（ACD ）A.脉冲法测距B.移动法测距C.三角测距法D.相位法测距12．传感器的分辨率会影响哪些地方？（ABC ）A.数据分析速度B.数据存储速度C.影像的清晰度D.影像的色彩13.视觉传感器的装配前注意事项有（ ABCD ）A.拆装之前注意静电放电。
智能汽车传感器技术-超声波雷达
超声波雷达等智能汽车传感器技术的不断创新和应用，将推动汽车产 业向智能化、电动化方向发展，加速传统汽车向智能汽车的转型。
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市场竞争激烈
随着智能汽车市场的快速发展，超声波雷达市场 竞争日益激烈，企业需要不断提升技术水平和降 低成本以获得竞争优势。
缺乏行业标准
目前超声波雷达行业缺乏统一的标准和规范，导 致不同厂商的产品性能和质量存在差异，不利于 产业发展。
政策与法规挑战
法规滞后
智能汽车相关法规和标准制定相 对滞后，对超声波雷达技术的推 广和应用造成一定制约。
环境适应性
集成与协同
超声波雷达需要与其他传感器和系统 进行集成和协同工作，如何实现高效 、稳定的集成与协同是技术挑战之一 。
超声波雷达在复杂环境下的性能受到 较大影响，如温度、湿度、气流等因 素可能影响其探测精度和稳定性。
产业挑战
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产业链不完整
目前超声波雷达产业尚未形成完整的产业链，部 分关键零部件和原材料需要进口，提高了生产成 本。
物流与无人配送
在物流和无人配送领域，超声波雷达将用于实现无人驾驶车辆的精确导航和避障，提高物流效率和安全 性。
对未来交通的影响
提高行车安全性
通过精确的环境感知和障碍物检测，超声波雷达将有效降低交通事 故的发生率，提高道路交通的安全性。
缓解城市交通拥堵
智能交通系统的发展将有助于实现车路协同和智能调度，从而缓解 城市交通拥堵问题。
国外研究现状
超声波雷达技术的研究在国外起步较早，欧美等发达国家在该领域拥有较高的技术水平和丰富的应用 经验。国外知名企业和研究机构在超声波雷达的硬件设计、信号处理、目标识别等方面进行了大量投 入，推动了超声波雷达技术的不断发展和完善。
《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
《智能汽车传感器技术》课程思政教学案例
《智能汽车传感器技术》课程思政教学案例一、课程思政教学目标《智能汽车传感器技术》是智能汽车三大核心关键技术之一。
课程的建设目标是：在我国汽车大国向汽车强国发展，实现汽车行业弯道超车的总体要求下，培养“科技自信，家国情怀，工匠精神”的汽车传感器专业人才。
课程的知识和能力目标是理解温度与压力传感器等汽车运行状态检测传感器的结构、工作原理，掌握检测方法；理解超声波、视觉、激光等环境感知传感器的工作原理，掌握安装、标定方法。
掌握智能传感器的接口信号、数据采集和分析方法。
培养学生能对典型汽车传感器进行开路检测、在路检测和安装调试。
具备对智能汽车传感器选型、调整、标定能力。
会使用汽车数字万用表、示波仪、解码器等专用仪器进行传感器数据解析，掌握自动驾驶基本理论和方法。
《智能汽车传感器技术》课程的素质目标：1.通过汽车传感器技术发展学习，培养学生不断探索和创新的科技自信。
2.通过国家智能网联新能源汽车行业弯道超车的政策，培养学生民族自豪感，树立振兴中国汽车工业的家国情怀。
3.通过学习汽车传感器设计中的国家标准和技术要求，培养学生团队协作和爱岗敬业的职业素养。
4.通过对传感器选型，标定等实操过程，强调精湛技艺，培养学生精益求精的工匠精神。
二、与专业教学内容相结合的思政融入点分析汽车智能技术专业课程思政教学实施过程中存在的问题，探索汽车智能技术专业实践课程教学的思政融合方式和内容。
以学生为主体，教师作引导，深度挖掘课程思政教学元素、实验内容、教学方法，并结合互联网教学和项目驱动式教学模式，构建汽车智能技术专业课程思政教学体系，实现课程思政教育目标和专业实践教学目标的高度统一。
三、教育方法和载体途径以《智能汽车传感器技术》课程中《项目1—智能网联汽车及传感器认知》的授课内容为例，讲解授课过程中如何将思政元素融入教学当中。
1、“课前5分钟小故事”学习“汽车工业的发展史”，从长春第一汽车制造厂建成投产，到我国首批12辆汽车下线，从洛阳第一拖拉机厂大门，驶出我国第一辆拖拉机，穿插介绍新中国汽车工业的先驱孟少农等人物的事迹，使学生认识到，如果没有他们的坚持不懈和无私奉献，或许我们的汽车业还将落后于汽车业发达国家很远很远。
任务13 超声波雷达安装
技术专业汽车智能传感器装调与测试任务十三超声波雷达安装中德诺浩（北京）教育科技股份有限公司提出问题场景人物情节某国产智能网联汽车售后维修中心在本轮试制装车中，小宋的工作是跟随张师傅完成车辆超声波雷达的安装。
小宋看到张师傅从零部件库房领取了一组多个小的传感器部件，张师傅告诉他，这次的安装任务是要将车辆四周安装上这样的超声波传感器，安装它们起到什么作用呢？如何安装这样的传感器呢？如果你是小宋，你将如何开始工作？1.什么是超声波雷达？2.超声波雷达有哪些类型？车间班组长张师傅、实习试制装调技师小宋➢能根据图纸和装调手册，规范检查超声波雷达传感器部件，确认超声波雷达安装位置。
➢能根据图纸和装调手册，正确使用工具，在图纸规定位置完成超声波雷达系统安装工作。
知识学习超声波雷达定义与分类➢声音以声波的形式传播成为声波。
可分为次声波、可闻声波、超声波。
（1）次声波：频率低于20Hz 的声波。
次声波的特点是波长大、传播远、穿透力强，人耳听不到。
（2）可闻声波：频率在20Hz-20KHz 之间，能为人耳可闻的机械波。
（3）超声波：频率大于20KHz 之间的声波，人耳听不到的声波。
声波的分类可闻声波超声波知识学习超声波雷达定义与分类➢汽车超声波雷达（Ultrasonic Sensor ），又称超声波传感器或泊车雷达，是利用超声波进行近距离障碍物探测的车用环境感知传感器。
超声波雷达定义知识学习超声波雷达定义与分类超声波雷达分类➢超声波雷达在智能网联汽车主要应用于探测距离和范围，根据探测范围的大小，常见的分为两类：◆短距超声波雷达（UPA）◆长距超声波雷达（APA）知识学习超声波雷达定义与分类超声波雷达分类（1）短距超声波雷达（UPA）◆检测范围为15cm-250cm◆安装在车辆前后保险杠上◆用于测量车辆前后障碍物的距离◆一般前后保险杠各装配4个短距超声波雷达探测范围知识学习超声波雷达定义与分类超声波雷达分类（2）长距超声波雷达（APA）◆检测范围为30cm-500cm◆覆盖范围较广◆方向性强◆用于测量侧方障碍物的距离◆一般安装于车辆左右侧面各2个◆传播性能优于UPA，不易受到其他超声波长距超声波雷达探测范围雷达的干扰知识学习超声波雷达定义与分类超声波雷达分类➢一般汽车配备前后各4个UPA，左右各2个APA，共12个超声波雷达。
超声波倒车雷达工作原理、技术现状、发展趋势
超声波倒车雷达工作原理、技术现状及发展趋势Ken.H一、概述倒车雷达系统，英文全称为REVERSING / PARKING AID SUBSYSTEM ，BACK SENSOR或PACKING SENSOR，英文简称RPA。
目前被各种轿车特别是高级轿车作为汽车电装品的标准配置或售后的汽车电装品主是选配品，例如：德国的奔驰（BENZ）, 宝马（BMW），美国的别克（BUICK）、通用（GM）、以及日本的日产（NISSAN）、丰田（TOYOTA）、本田（HONDA）等均装有倒车雷达系统。
倒车雷达系统测距主要可分为超声波测距、微波雷达测距和激光测距三种。
其中超声波测距（超声波倒车雷达）无论是技术难度还是产品成本都具有其他两种产品不可比拟的优势，受到了广泛的应用和推广。
二、倒车雷达系统的基本原理倒车雷达系统的基本原理，是利用传感器内的超声波传感器（俗称探头）发射出40KHz的超声波，由接收探头接收经障碍物反射回来的超声波，根据超声波反射接收的时间差，由控制单元内的CPU处理换算成距离，并根据系统设定的距离分段发出不同的提示声及显示(LED、LCD、VDF、TFT等显示器，数码或颜色)提示得知车体到障碍物距离，使驾驶者轻易避免不必要碰撞。
2-1. 人耳听不到之音波频率之超音波一般定义为15KHz以上。
2-2. 音速为331.4M/秒，此为计算距离、时差的基本公式虽然温湿度变化时音速会有微小变化，但对短距离使用只有误差几mm。
2-3. 传感器检测方式为利用超声波(40KHz±2KHz)对对象发射后，有一反射波经物理原理(入射角=反射角)返回传感器探头，而控制单元利用发射3-1、在超声波传感器的种类可分为较传统的等方性传感器以及工艺水平更高的异方性传感器。
3-1-1、等方性传感器——→水平角度与垂直角度相同，例：120°：120°；3-1-2、异方性传感器——→水平角度与垂直角度不同，例：120°：60°或120°：45°3-2、传感器的侦测角度范围：3-2-1、在软件设计上：采用复杂的软件滤波方法，去除干扰信号，大幅度降低误判，与同类产品相比具有明显优势！3-2-2、在硬件设计上：将发射和接收电路设计在探头内部，使抗干扰性能有了根本突破！3-3、传感器的构造3-3-1、传感器的内部结构：一般而言，国内目前的倒车雷达传感器大多数使用的等方性传感器，其缺点在于垂直照射角度过大，容易探测到地，无法侦测较远的距离。
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
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。
一种短程超声波，主要安装在车身的前部与后部，检 测范围为25cm～2.5m，由于检测距离大，多普勒效 应和温度干扰小，检测更准确。APA是一种远程超声 波传感器，主要用于车身侧面，检测范围为35cm～ 5m，可覆盖一个停车位。方向性强，探头波的传播 性能优于UPA，不易受到其他APA和UPA的干扰。当 然，检测距离越远，检测误差越大。
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ห้องสมุดไป่ตู้达的工作原理图
超声波雷达原理与应用
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》教学课件—第3章超声波雷达
3.5 超声波雷达的类型
第 14 页
3.6 超声波雷达的技术参数
第 15 页
3.7 超声波雷达的测试
第 16 页
3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
第 18 页
3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
第 20 页
3.7 超声波雷达的测试
第 29 页
3.8 超声波雷达的产品及应用
第 30 页
3.8 超声波雷达的产品及应用
第 31 页
3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
第3章 超声波雷达
➢ 3.1 超声波雷达的定义 ➢ 3.2 超声波雷达的组成 ➢ 3.3 超声波雷达的特点 ➢ 3.4 超声波雷达的原理 ➢ 3.5 超声波雷达的类型 ➢ 3.6 超声波雷达的技术参数 ➢ 3.7 超声波雷达的测试 ➢ 3.8 超声波雷达的产品及应用
第1页
第3章 超声波雷达
第2页
第3章 超声波雷达
第 43 页
3.8 超声波雷达的产品及应用
第波雷达的产品及应用
第 37 页
3.8 超声波雷达的产品及应用
第 38 页
3.8 超声波雷达的产品及应用
第 39 页
3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
第 41 页
3.8 超声波雷达的产品及应用
第 42 页
模块三 毫米波雷达的原理、安装与标定
式中：ω0——初相； A——振幅。
s（t）=Acos（ω0t+φ0）
（3-1）
雷达接收到由目标反射的回波信号：
sr（t）=ks（t-tr）=kAcos［ω0（t-tr）+φ0］
（3-2）
式中：tr——回波滞后于发射信号的时间（tr=2R/c），其中R 为目标和毫米波雷达之间的
距离，c 为电磁波传播速度，在真空传播时它等于光速；
图3-7 77GHz毫米波雷达ARS404biao标准探测区域示意图
模 块 三 毫米波雷达的原理、安装与标定
如图3-8a）所示，L3级自动驾驶样车车身周围布置了2枚长距毫米波雷达和4枚中距毫 米波雷达，可实现车身360°环境感知范围覆盖。毫米波雷达系统整车布置方案及探测范围 如图3-8所示。
图3-8 毫米波雷达应用
k——回波的衰减系数。
模 块 三 毫米波雷达的原理、安装与标定
如果车辆前方目标相对静止（即相对速度为零），则目标与雷达的距离R 为常数。此时， 回波与发射信号之间有固定相位差：
它是电磁波往返于雷达与目标之间所产生的相位滞后。当目标与毫米波雷达之间有相
对运动时，两者之间的距离R 与时间成正比。
设目标相对毫米波雷达运动的速度为一定值vr，在t 时刻，目标与毫米波雷达之间的距 离
于光速）。通过时延td就可以计算出雷达与障碍 物的距离R。
雷达分辨率是指雷达可以区分的两个物体
的最近的距离，用光速/（雷达带宽×2）来计算。
图3-4 多普勒测距原理
模 块 三 毫米波雷达的原理、安装与标定
2.多普勒测速原理
多普勒频移原理：多普勒效应所造成的频率变化称为多普勒频移fb，它与相对速度v 成 正比，与振动的频率成反比，通过检测这个频率差fb，可以测得目标相对于雷达的移动速度。 假设毫米波雷达发射连续电磁波信号：
1模块一 智能网联汽车传感器概述
模块一 智能网联汽车传感器概述
2.自动停车中的停车库位检测 自动停车功能需要经历两个阶段：①识别库位；② 倒车入库。 当汽车缓缓驶过库位时，汽车右前方的APA超声波 雷达返回探测距离与时间的关系。通过检测空位长度， 判断当前空间可否入库，右后方的APA超声波雷达用以 做库位的二次验证，如图1-7所示。 3.高速横向辅助 特斯拉Model S在AutoPilot 1.0时代就实现了高速 公路的巡航功能，为了增加高速巡航功能的安全性和舒 适性，特斯拉将用于停车的APA超声波雷达，同时用于 高速巡航时的横向辅助，安装于汽车侧方的APA超声波 雷达用于检测侧方的车道是否有车辆接近。
图1-7 停车库位检测
模块一 智能网联汽车传感器概述
二、毫米波雷达认知
（一）毫米波雷达定义 毫米波雷达，是指工作频率在毫米波频段的探测雷达，外观如图1-8所示。毫米波 （Millimeter Wave，MMW）是波长在1～10mm的电磁波，对应的频率范围为30～ 300GHz。
图1-8 毫米波雷达外观
模块一 智能网联汽车传感器概述
超声波雷达按照探头的工作频率分为三种：40kHz、 48kHz和58kHz探头的超声波雷达。一般来说，工作频率越 高，灵敏度越高，但水平与垂直方向的探测角度就越小，故 一般超声波雷达采用40kHz的探头。
超声波雷达防水、防尘，即使有少量的泥沙遮挡也不影 响，探测范围在0.1～3m之间，且精度较高，因此非常适用 于停车。车载超声波雷达一般安装在汽车的保险杠上方，隐 藏在保险杠的某个位置。
式中：s——目标距离； t——电磁波从雷达发射出去到接收到目标回波的往返时间； c——电磁波传播的速度，即光速。
模块一 智能网联汽车传感器概述
（二）毫米波雷达的分类 （1）毫米波雷达根据工作频段的不同，可以分为24GHz、60GHz、77GHz、79GHz、 120GHz频段的毫米波雷达，其中24GHz和77GHz两种频段用于汽车，如图1-12所示。
智能汽车传感器技术2023
一、选择题1．智能网联汽车的终极目标是（）。
A.辅助驾驶汽车B.有条件自动驾驶汽车C.高度自动驾驶汽车D.无人驾驶汽车2. 中美各国将智能网联汽车划为（）级。
A.L0~L4B.L1~L3C.L1~L4D.L0~L53、智能网联汽车的聚焦点是在（）上，发展重点是提高汽车安全性。
A.行人B.车C.路D.业务平台4. 以下夜间工作能力弱但目标识别能力强的环境感知传感器是（）。
A.超声波雷达B.摄像头C.激光雷达D.毫米波雷达5. 车速传感器的电控组件根据（）计算汽车的行驶速度。
A.脉冲频率B.脉冲幅值C.脉冲宽度D.脉冲阵列6. 将霍尔元件、永久磁铁和集成芯片封装在一个传感器壳体内的传感器是（）。
A.转速传感器B.移动磁场式霍尔传感器C.固定磁场式霍尔传感器D.一体式霍尔传感器7. 凸轮轴位置传感器的工作原理属于（）。
A.电磁式转速传感器B.移动磁场式霍尔传感器C.固定磁场式霍尔传感器D.一体式霍尔传感器8. 第三代EA888发动机转速传感器的工作原理是（）。
A.电磁式转速传感器B.移动磁场式霍尔传感器C.固定磁场式霍尔传感器D.一体式霍尔传感器9. 可直接测量吸入的空气质量，具有更高的检测精度的空气流量传感器是（）。
A.量芯式B.热膜式C.体积流量型D.质量流量型10. 目前在汽车上使用的空气流量传感器几乎都是（）。
A.叶片式B.热线式C.热膜式D.卡门涡旋式11. 下面关于过量空气系数λ的描述,正确的是（）。
A.大于1,表示浓混合气B.小于1,表示稀混合气C.大于1,表示实际空燃比小于理论空燃比D.小于1,表示浓混合气12. 氧化锆式氧传感器正常输出信号电压时，自身温度是（）。
A.100℃B.200℃C.300℃D.350℃13. 氧化锆式氧传感器电压输出特征与（）有关。
A.排气压力B.排气温度C.气体中氧含量D.气体中二氧化碳含量14．汽车测距超声波雷达主要使用的频率是（）。
A.32kHzB.40kHzC.48kHzD.58kHz15. 毫米波传播时在（）频段附近的衰减较小。
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