項目三任務1：認識超聲波雷達（課件）

認識超聲波雷達智能汽車傳感器應用技術一、課程導入上個世紀八十年代，托尼·海斯博士在進行超聲波盲人引導設備的研發(fā)工作時，偶然將超聲波技術剝離出來，應用于汽車倒車輔助。并向英國捷豹高管推薦了這項發(fā)明，而英國捷豹高管對此發(fā)明并不感興趣。而如今，超聲波雷達已經成為常見的汽車部件之一，支撐起到倒車輔助、自動泊車等駕駛輔助功能，未來還將為完全自動駕駛“出力”。自動泊車課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結思考討論題（2分鐘）一、課程導入你知道超聲波雷達布置在汽車的哪個位置嗎？汽車上的超聲波雷達課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結二、超聲波聲波的頻率界限圖超聲波2.1超聲波定義超聲波是人耳不能聽到的一種的聲波，聲波可分為次聲波、可聞波和超聲波。超聲波的頻率大于20kHz。對外界光線和電磁場不敏感，聲波強度不受雨雪天氣等惡劣環(huán)境的影響。課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結二、超聲波2.2超聲波的特性課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結三、超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達3.1超聲波雷達的概念超聲波雷達（UltrasonicRadar）是通過發(fā)射、接收40kHz、48kHz或58kHz頻率的超聲波，根據時間差測算出障礙物距離的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示器告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員駐車、倒車和起動車輛時前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷。課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結三、超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達工作原理框圖3.2超聲波雷達工作原理超聲波雷達由控制器控制脈沖調制電路產生一定頻率的脈沖，脈沖調制電路驅動超聲波雷達向一個方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時計數器開始計數，超聲波在空中傳播遇到障礙物時撞擊障礙物表面時反射回來。接收電路接收到超聲波信號后將其轉換成電信號并送至控制器進行數據處理。根據公式L=vt/2計算檢測距離。根據公式L=vt/2計算檢測距離V：空氣中的超聲波傳播速度T：發(fā)射到接收所需傳播時間課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結四、超聲波雷達系統(tǒng)的組成控制器超聲波雷達系統(tǒng)一般由超聲波雷達、控制器和顯示部分組成。顯示部分超聲波傳感器課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結四、超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達4.1超聲波傳感器超聲波雷達（簡稱探頭）是發(fā)射以及接收超聲波信號的裝置，通過超聲波雷達可以測量距離和探測位置。超聲波雷達一般分為兩大類，一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結四、超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達結構4.1超聲波傳感器超聲波雷達主要由PCBA、接插件、下蓋、膠圈、上蓋和探芯組成。課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結四、超聲波雷達系統(tǒng)的組成4.2控制器

控制器是控制脈沖調制電路產生一定頻率的脈沖，將接受電路送來的信號換算成距離值后，再與顯示器或其他設備通訊的裝置。控制器課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結四、超聲波雷達系統(tǒng)的組成4.3顯示部分顯示部分（顯示器或蜂鳴器）是接收主機傳輸的距離數據或報警信息，并根據設定的距離值提供不同級別的距離提示和報警信息的設備。超聲波雷達顯示器課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結五、超聲波雷達的類型5.1按照傳感器種類分類超聲波雷達按照傳感器分類可分為等方性傳感器超聲波雷達和異方性傳感器超聲波雷達。等方性傳感器超聲波雷達的水平視場角與垂直視場角相同，而異方性傳感器超聲波雷達的水平視場角與垂直視場角不同。課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結五、超聲波雷達的類型5.2按照技術路線分類按技術路線分類，超聲波雷達可以分為模擬式、四線式數位、二線式數位和三線式主動數位。目前市場上使用較多的是“模擬式”技術路線。而在智能化的推動下，抗干擾性強的“數位式”雷達會更受歡迎。但由于工藝水平的限制，現階段大多采取四線式的路線。課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結五、超聲波雷達的類型5.3按照探測區(qū)域大小分類超聲雷達在智能網聯(lián)汽車主要應用于探測距離和范圍，根據探測區(qū)域的大小，常見的分為短距超聲波雷達（UPA）和長距超聲波雷達（APA）兩大類。1、短距超聲波雷達檢測范圍約為15cm～250cm，安裝在車輛前后保險杠上，用于測量車輛前后障礙物的距離，一般前后保險杠各裝配4個。短距超聲波雷達探測范圍課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結五、超聲波雷達的類型5.3按照探測區(qū)域大小分類2、長距超聲波雷達檢測范圍為30cm～500cm，覆蓋范圍較廣，方向性強，傳播性能優(yōu)于UPA，不易受到其他超聲波雷達的干擾，用于測量側方障礙物的距離。一般安裝于車輛左右側面各2個。長距超聲波雷達探測范圍課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結六、超聲波雷達的性能6.1技術參數課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結六、超聲波雷達的性能6.1技術參數博世公司超聲波雷達產品的主要技術參數：課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結六、超聲波雷達的性能6.2性能指標課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結七、超聲波雷達的優(yōu)點課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結八、超聲波雷達的缺點課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結九、超聲波雷達的應用課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結九、超聲波雷達的應用此外，超聲波雷達也為自動泊車輔助系統(tǒng)提供技術基礎。自動泊車是自動駕駛產業(yè)落地的首個商業(yè)化場景。超聲波雷達因其具備技術成熟度高、供應鏈成熟以及性價比高等優(yōu)點，是自動泊車低速狀態(tài)下最穩(wěn)定可靠、成本最優(yōu)的量產方案產品。自動泊車輔助系統(tǒng)課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結十、總結1.超聲波是人耳不能聽到的一種的聲波。其具有功率大、傳遞能量能力強、繞射能力弱、反射能力強、傳播速度易受影響大等特點；2.超聲波雷達是通過發(fā)射、接收超聲波，根據時間差測算出障礙物距離的安全輔助裝置；3.超聲波雷達系統(tǒng)一般由超聲波傳感器、控制器和顯示部分組成；4.超聲波雷達的工作原理：由控制器控制脈沖調制電路產生脈沖，脈沖調制電路驅動超聲波傳感器發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時計數器開始計數，超聲波在空中傳播遇到障礙物時撞擊障礙物表面時反射回來。接收電路接收到超聲波信號后將其轉換成電信號并送至控制器進行數據處理；5.超聲波雷達按照傳感器分類可分為等方性和異方性傳感器超聲波雷達；按技術路線分類可分為模擬式、四線式數位、二線式數位和三線式主動數位；根據探測區(qū)域的大小可分為短距和長距超聲波雷達。課程導入超聲波雷達的類型超聲波雷達的應用超聲波超聲波雷達概念及工作原理超聲波雷達系統(tǒng)的組成超聲波雷達的優(yōu)點超聲波雷達的缺點超聲波雷達的性能總結十一、總結6.超聲波雷達的應用場景主要有倒車雷達、泊車庫位檢測、高速橫向輔助以及自動泊車輔助；7.超聲波雷達的優(yōu)點：結構簡單、體積小、成本低、靈敏度高以及技術成熟度高；8.超聲波雷達