項目七任務1：基于毫米波雷達實現(xiàn)FCW功能（前方碰撞預警）（課件）

基于毫米波雷達實現(xiàn)FCW功能（前方碰撞預警）智能汽車傳感器應用技術思考討論一、課程導入車輛在道路行駛過程中，前方100m的一輛車突然減速，這時前方碰撞預警系統(tǒng)應何時發(fā)出預警信息提醒駕駛員？課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟二、前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)是通過傳感器時刻監(jiān)控前方車輛，判斷本車與前方車輛之間的距離，方位及相對速度，當存在潛在碰撞危險時對駕駛員進行警告。課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟三、前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟工作原理前向碰撞預警系統(tǒng)一般是對本車行駛軌跡內(nèi)的最近障礙車輛進行預警，并且不受在非本車行駛軌跡內(nèi)的前方更近障礙物等的影響。三、前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟前方碰撞預警系統(tǒng)的工作過程前方車輛識別前方車距檢測建立安全距離預警模型四、工具設備介紹課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟工具設備介紹五、前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟5.1毫米波雷達與CAN總線分析儀連接1.毫米波線束端口與毫米波雷達端口連接；2.毫米波線束另一端中的BCAN-H線和BCAN-L線分別與CAN總線分析儀CAN-1通道的CAN-H接口和CAN-L接口連接。毫米波雷達與CAN總線分析儀連接五、前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟5.2筆記本電腦與CAN總線分析儀連接1.方口USB線的type-b口與CAN總線分析儀背面接口連接；2.

type-a口與筆記本電腦USB口連接。筆記本電腦與CAN總線分析儀連接五、前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟5.3連接直流可調(diào)電源1.連接直流可調(diào)電源前，需要關閉直流可調(diào)電源的總開關和輸出開關；2.將電源輸出線的紅色和黑色香蕉插頭分別與直流可調(diào)電源的正負極連接；3.再將紅色和黑色鱷魚夾端方分別與毫米波雷達線束中的電源線和接地線連接；4.接線完畢后，打開可調(diào)總開關和輸出開關。連接直流可調(diào)電源六、前方碰撞預警功能軟件測試課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟6.1打開前方碰撞預警功能測試軟件1.打開測試軟件前，需在電腦上安裝創(chuàng)芯科技can分析儀驅動（USB_CANTOOLSetup(V9.11).exe）；2.驅動安裝完成后，運行FCW文件目錄下的測試軟件Radar.exe。測試軟件界面六、前方碰撞預警功能軟件測試課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟6.2設置報警區(qū)域相關參數(shù)1.報警區(qū)域角度：毫米波雷達左右兩邊的最大探測角度不超過20度；2.報警區(qū)域距離：毫米波雷達探測到的警報扇形區(qū)域內(nèi)的半徑（扇形左邊標注的Y坐標即為半徑），可設置的范圍在1.3~50m之間；設置報警區(qū)域相關參數(shù)六、前方碰撞預警功能軟件測試課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟6.3運行測試軟件對報警目標進行可視化1.毫米波雷達測試軟件Radar.exe是對報警目標的可視化；2.檢測過程中，障礙物以ID的形式顯示在測試軟件界面上。測試軟件對報警目標的檢測七、前方碰撞預警模擬場景介紹課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟本課程設置了三個不同的場景。參考馬自達模型，本課程選用的加速度為9m/s2，預留車距為5m。理想狀態(tài)下，我方車輛與前方車輛的加速度相同，駕駛員的反應時間和制動系統(tǒng)響應時間為0秒。①場景一：前方車輛靜止，我方車輛向前行駛。②場景二：前方車輛并入我方車道，前方車輛速度不變，我方車輛向前行駛。③場景三：前方車輛減速剎車，我方車輛向前行駛。八、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟預警模擬軟件速度值距離值預警模擬軟件隨機數(shù)計算Python腳本實時數(shù)據(jù)更新Python腳本車輛的安全距離兩車的實際距離九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.1編寫python腳本根據(jù)設置的不同場景，編寫python腳本，python腳本需保存至與radar2.exe同一目錄下的文件夾中。python腳本及腳本內(nèi)函數(shù)名的命名有固定要求，命名規(guī)范如下表所示。Python腳本命名Python腳本內(nèi)的函數(shù)名FCW.py場景一場景二場景三fcw_scene1fcw_scene2fcw_scene3九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.1編寫python腳本場景一：前方車輛靜止，我方車輛向前行駛。參數(shù)1參數(shù)2返回值1返回值2我方車速，單位：km/h兩車距離，單位：m產(chǎn)生碰撞預警不產(chǎn)生碰撞預警九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.1編寫python腳本場景二：前方車輛并入我方車道，前方車輛速度不變，我方車輛向前行駛。參數(shù)1參數(shù)2參數(shù)3返回值1返回值2我方車速，單位：km/h前方車速，單位：km/h兩車距離單位：m產(chǎn)生碰撞預警不產(chǎn)生碰撞預警九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.1編寫python腳本場景三：前方車輛減速剎車，我方車輛向前行駛。參數(shù)1參數(shù)2參數(shù)3返回值1返回值2我方車速，單位：km/h前方車速，單位：km/h兩車距離單位：m產(chǎn)生碰撞預警不產(chǎn)生碰撞預警九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.2打開預警模擬軟件1.單擊測試軟件界面中的“場景模擬”進入預警模擬軟件界面；2.可單擊選擇“場景一”、“場景二”和“場景三”進行不同場景的模擬；3.單擊“開始模擬”，預警模擬軟件會隨機產(chǎn)生一次數(shù)據(jù)。預警模擬軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景一：1.單擊“場景一”，產(chǎn)生隨機數(shù)據(jù)的軟件界面如下圖所示。其中毫米波雷達坐標系原點代表我方車輛；場景一產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景一：2.單擊“開始模擬”，場景模擬開始，我方車輛會逐漸靠近前方車輛，python腳本會實時計算我方車輛減速直到速度為0的情況下的安全距離；場景一產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景一：3.當兩車的實際距離等于安全距離時，python腳本會返回碰撞預警結果給預警模擬軟件產(chǎn)生碰撞預警；場景一產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景一：4.產(chǎn)生碰撞預警后，我方車輛開始減速直到速度為0，最終我方車輛剎車停止后，模擬結束；場景一產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景一：5.軟件界面會彈出模擬結果提示框，軟件界面如下圖所示。圖中兩車距離為5m，說明python腳本的場景策略正確；假若兩車距離不等于5m，則證明python腳本的場景策略不正確；場景一模擬結束后的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景二：1.單擊“場景二”，前方車輛從左車道或右車道并入我方車道，產(chǎn)生隨機數(shù)據(jù)的軟件界面如下圖所示；場景二產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景二：2.單擊“開始模擬”，場景模擬開始，當前方車輛并入我方車道后的速度大于我方車速時，兩車會相互駛離。不會發(fā)生碰撞；場景二兩車駛離的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景二：3.而速度小于我方車車速時，兩車會相互靠近。python腳本會實時計算我方車輛當前車速減速到與前方車速相同情況下的安全距離，并與當前兩車的實際距離進行比較；場景二產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景二：4.當兩車的實際距離等于我方車輛減速直到速度與前方車速相等時的安全距離時，python腳本會返回碰撞預警結果給預警模擬軟件產(chǎn)生碰撞預警；場景二產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景二：5.產(chǎn)生碰撞預警后，我方車輛開始減速，最終兩車速度相等，模擬結束；場景二產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景二：6.圖中兩車距離為5m，說明python腳本的場景策略正確。假若兩車距離不等于5m，則證明python腳本的場景策略不正確。場景二模擬結束后的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景三：1.單擊“場景三”，產(chǎn)生隨機數(shù)據(jù)的軟件界面如下圖所示；場景三產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景三：2.單擊“開始模擬”，場景模擬開始，python腳本實時計算我方車輛與前方車輛當前車速減速直到速度為0情況下的安全距離，并與當前兩車的實際距離進行比較；場景三產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果場景三：3.當兩車的實際距離等于安全距離時，python腳本會返回碰撞預警結果給預警模擬軟件產(chǎn)生碰撞預警；場景三產(chǎn)生隨機數(shù)的軟件界面九、實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟課程導入前方碰撞預警功能軟件測試前方碰撞預警模擬場景介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的定義前方碰撞預警系統(tǒng)的工作原理工具設備介紹前方碰撞預警系統(tǒng)的線路連接實現(xiàn)前方碰撞預警功能的原理系統(tǒng)復原及整理清潔總結實現(xiàn)前方碰撞預警功能的步驟9.3模擬場景驗證Python腳本的場景策略結果