智能網(wǎng)聯(lián)傳感器裝配與調(diào)試 課件全套 張梅紅 項(xiàng)目1-7 智能網(wǎng)聯(lián)汽車及傳感器認(rèn)知 -高精度定位認(rèn)知與安裝

PART01智能網(wǎng)聯(lián)汽車及傳感器認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)傳感器裝配與調(diào)試TASK01智能網(wǎng)聯(lián)汽車的認(rèn)知任務(wù)一智能網(wǎng)聯(lián)汽車的認(rèn)知**情景引入**

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車、交通運(yùn)輸、電子、通信等行業(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)。目前，我國正快速推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展，提升智能交通基礎(chǔ)設(shè)施水平，構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用體系。

你知道什么是智能網(wǎng)聯(lián)汽車嗎？

它是如何進(jìn)行技術(shù)分分級的？一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義任務(wù)一智能網(wǎng)聯(lián)汽車的認(rèn)知

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車的功能示意圖如圖1-1所示。圖1-1智能網(wǎng)聯(lián)汽車功能示意圖

智能汽車是智能交通的重要組成部分之一，它與智能交通和車聯(lián)網(wǎng)之間存在著密切關(guān)系，它們之間的關(guān)系如圖1-2所示。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義圖1-2智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智能交通、車聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系任務(wù)一智能網(wǎng)聯(lián)汽車的認(rèn)知

智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過車載信息終端實(shí)現(xiàn)與車、路、人、云端之間的無線通信和信息交換。智能汽車的聚焦點(diǎn)是在車上，但是發(fā)展重點(diǎn)是提高汽車的安全性。車聯(lián)網(wǎng)的聚焦點(diǎn)是建立一個比較大的交通體系，其發(fā)展重點(diǎn)是給汽車提供信息服務(wù)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的初級階段是具有ADAS的汽車，終極目標(biāo)是無人駕駛汽車，如圖1-3所示。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義圖1-3無人駕駛汽車任務(wù)一智能網(wǎng)聯(lián)汽車的認(rèn)知二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)分級不同國家和機(jī)構(gòu)對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)分級如表1-1所示。任務(wù)一智能網(wǎng)聯(lián)汽車的認(rèn)知TASK02智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)的認(rèn)知任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**情景引入**

智能網(wǎng)聯(lián)汽車運(yùn)用了人工智能、控制和通信等多種技術(shù)。你對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)的了解有多少呢？

智能網(wǎng)聯(lián)汽車集中運(yùn)用了汽車工程、自動控制、人工智能、計(jì)算機(jī)、通信與平臺等技術(shù)，是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、控制執(zhí)行、信息交互等于一體的高新技術(shù)綜合體（如圖1-4所示）。任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**圖1-4智能網(wǎng)聯(lián)汽車任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**圖1-5智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展方向

從技術(shù)發(fā)展路徑來說，智能汽車可以分為三個發(fā)展方向：網(wǎng)聯(lián)式智能汽車（CV）、自主式智能汽車（AV），及兩者的融合，即智能網(wǎng)聯(lián)汽車（CAV或ICV），如圖1-5所示。任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**

智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系橫向以智能感知與信息通信層、決策控制與執(zhí)行層、資源管理與應(yīng)用層三個層次為基礎(chǔ)，縱向以功能安全和預(yù)期功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全通用規(guī)范技術(shù)為支撐，形成“三橫兩縱”的核心技術(shù)架構(gòu)，完整呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系的技術(shù)邏輯，明確各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系中的地位和作用。同時結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車與移動終端、基礎(chǔ)設(shè)施、智慧城市、出行服務(wù)等相關(guān)要素的技術(shù)關(guān)聯(lián)性，體現(xiàn)跨行業(yè)協(xié)同特點(diǎn)，共同構(gòu)建以智能網(wǎng)聯(lián)汽車為核心的協(xié)同發(fā)展有機(jī)整體，更好地發(fā)揮智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層設(shè)計(jì)和指導(dǎo)作用。智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)邏輯框架如圖1-6所示。任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**圖1-6智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)邏輯框架任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**圖1-7環(huán)境感知技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的“三橫”架構(gòu)：1.環(huán)境感知技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)主要利用傳感器獲取車輛位置、道路和障礙物等信息，并將這些信息傳輸給車載控制中心，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供決策的依據(jù)，是智能駕駛汽車的“通天眼”，如圖1-7所示。任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**

環(huán)境感知技術(shù)應(yīng)用在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的各個系統(tǒng)中，如圖1-8所示。圖1-8環(huán)境感知技術(shù)的應(yīng)用任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**

環(huán)境感知系統(tǒng)由信息采集單元、信息處理單元和信息傳輸單元組成，如圖1-9所示。環(huán)境感知系統(tǒng)基于單一傳感器、多傳感信息融合或車載自組織網(wǎng)絡(luò)獲取周圍環(huán)境和車輛的實(shí)時信息，經(jīng)信息處理單元根據(jù)一定算法識別處理后，通過信息傳輸單元實(shí)現(xiàn)車輛內(nèi)部或車與車之間的信息共享。圖1-9環(huán)境感知系統(tǒng)的組成任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**

2.智能決策技術(shù)

智能決策技術(shù)包括信息融合技術(shù)、路徑軌跡規(guī)劃技術(shù)、危險預(yù)警技術(shù)、危險態(tài)勢分析技術(shù)、行為決策技術(shù)等。智能決策技術(shù)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，其應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，如自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)、路徑規(guī)劃系統(tǒng)、前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)等。

3.控制執(zhí)行技術(shù)

底盤執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過車輛狀態(tài)控制和軌跡跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動駕駛車輛按照系統(tǒng)決策規(guī)劃出的行駛路徑行駛?？刂茍?zhí)行技術(shù)包括驅(qū)動/制動的縱向控制及轉(zhuǎn)向的橫向控制，基于驅(qū)動、制動、轉(zhuǎn)向、懸架的底盤一體化控制，融合車聯(lián)網(wǎng)(V2X)通信及車載傳感器的車路協(xié)同控制等。任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**4.V2X通信技術(shù)V2X通信技術(shù)是未來智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。它強(qiáng)調(diào)車輛在行駛過程中與其他交通參與者進(jìn)行實(shí)時通信，包括車與車、人、路、云端之間的通信，如圖1-10所示。圖1-10

V2X通信技術(shù)5.云平臺）與大數(shù)據(jù)技

術(shù)任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**圖1-11

智能網(wǎng)聯(lián)汽車大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)圖6.信息安全技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車需滿足車聯(lián)網(wǎng)通信的保密性、完整性等要求。通過引入安全芯片、設(shè)計(jì)“端-管-云”安全主動防御機(jī)制、密碼安全協(xié)議等方法，對云平臺及車載終端進(jìn)行安全升級。

信息安全技術(shù)包括汽車信息安全建模技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲、傳輸與應(yīng)用三維度安全體系，汽車信息安全測試方法等。7.高精度地圖與定位技術(shù)

高精度地圖與定位技術(shù)包含高精度地圖數(shù)據(jù)采集、處理及物理存儲的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，基于北斗衛(wèi)星定位的高精度定位技術(shù)等。任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**8.標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)

標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)包含智能網(wǎng)聯(lián)汽車整體標(biāo)準(zhǔn)體系，以及涉及汽車、交通、通信等各領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。9.測試評價

運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)建測試場景，可以建模出虛擬的街道、高速公路及危險場景等，并在虛擬場景中進(jìn)行車輛測試。這種虛擬測試方法可以大大提高自動駕駛技術(shù)的研發(fā)測試效率、縮短研發(fā)測試周期，并能實(shí)現(xiàn)場地測試無法提供的海量測試場景。一般是通過安全體驗(yàn)和配置三大維度對智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品的能力進(jìn)行評價。任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知**資訊信息**TASK03智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的認(rèn)知任務(wù)三智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的認(rèn)知**情景引入**

智能網(wǎng)聯(lián)汽車的迅速發(fā)展加大了對傳感器的需求，傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的感知系統(tǒng)中起著重要作用。隨著高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)逐漸成熟，智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用會越來越廣泛。

你了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器嗎?一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的組成

智能網(wǎng)聯(lián)汽車裝有大量的傳感器，是一個“移動的傳感器平臺”，智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用如圖1-12所示。任務(wù)三智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的認(rèn)知圖1-12

智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的組成

傳感器是一種能檢測物理量、化學(xué)量和電量等信息，并能把它們轉(zhuǎn)換成電信號，以利于控制系統(tǒng)進(jìn)行接收，并對信息進(jìn)行采集和傳輸?shù)钠骷?。傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，如圖1-13所示。。任務(wù)三智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的認(rèn)知圖1-13

傳感器組成二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器種類任務(wù)三智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的認(rèn)知三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用任務(wù)三智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的認(rèn)知傳感器的應(yīng)用范圍如表1-2所示。

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看PART02常用傳感器的檢測智能網(wǎng)聯(lián)傳感器裝配與調(diào)試TASK01轉(zhuǎn)速傳感器的檢測任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測王先生的愛車最近出現(xiàn)著車的時候提示ABS故障，ESC故障，坡道起步輔助故障，間歇式胎壓檢測故障等，查詢故障代碼后發(fā)現(xiàn)是右后輪轉(zhuǎn)速傳感器信號不可靠導(dǎo)致。你知道如何進(jìn)行轉(zhuǎn)速傳感器檢測嗎？目前，無論是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車中都裝備了多種轉(zhuǎn)速傳感器。在純電動汽車的動力控制中，需要采集電動機(jī)轉(zhuǎn)速信號；智能網(wǎng)聯(lián)汽車因具備AEB、線控制動、線控轉(zhuǎn)向等，需要采集車輪的轉(zhuǎn)速信號、轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角信號等參數(shù)。按照工作原理分類，轉(zhuǎn)速傳感器有電磁式、霍爾式、光電式、磁阻式等多種。一、電磁式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測

很多汽車傳感器需要提供工作電源才能工作，但是電磁式傳感器卻能夠自行工作。電磁式轉(zhuǎn)速傳感器由信號轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、信號線圈等組成。一、電磁式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測

磁力線按永久磁鐵→定子與轉(zhuǎn)子間的空氣間隙→轉(zhuǎn)子凸齒→轉(zhuǎn)子凸齒與定子磁頭間的空氣間隙→磁頭→永久磁鐵S極的路線，最終形成一個閉合回路。信號轉(zhuǎn)子一般安裝在轉(zhuǎn)軸上，隨轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)信號轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于轉(zhuǎn)子凸起部分的轉(zhuǎn)動引起磁路空氣間隙的變化，使通過線圈的磁通發(fā)生變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在信號線圈的兩端會產(chǎn)生一個感應(yīng)電壓，并且這個感應(yīng)電壓的方向總是企圖阻礙磁通的變化，因此信號轉(zhuǎn)子凸起部分接近與離開信號線圈時，會產(chǎn)生相反的交流電壓信號。線圈感應(yīng)電壓E與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系為式中E——線圈感應(yīng)電壓（V）；——磁通變化率。一、電磁式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測

假設(shè)信號轉(zhuǎn)子按順時針方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭間的氣隙減小時，磁通變化率>0，感應(yīng)電壓E>0，如圖所示，輸出波形為曲線abc。當(dāng)轉(zhuǎn)子凸齒接近磁頭邊緣時，磁通變化率最大，感應(yīng)電壓達(dá)到最大值。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到凸齒的中心線與磁頭的中心線對齊時，轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭間的氣隙最小，磁通變化率為零，感應(yīng)電壓也為零，如圖，對應(yīng)曲線上的c點(diǎn)。一、電磁式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測一、電磁式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測電磁式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，該傳感器主要由永久磁鐵與電磁感應(yīng)線圈構(gòu)成。一、電磁式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測對電磁式轉(zhuǎn)速傳感器的檢測主要有電阻檢測、在路輸出電壓檢測與開路輸出電壓檢測、交流電壓和頻率的檢測等。（1）電阻檢測。主要檢測傳感器電磁感應(yīng)線圈的電阻值，拔下轉(zhuǎn)速傳感器線束插頭，用萬用表電阻擋檢測傳感器兩端引腳之間的電阻值，該電阻值因不同車型的自動變速器而有所差別，通常在幾百到幾千歐姆之間。如果電磁感應(yīng)線圈出現(xiàn)斷路、短路或者阻值不符合要求的情況，應(yīng)更換傳感器。

（2）在路輸出電壓檢測。支起車輛將萬用表置于電壓擋，兩表筆連接在傳感器兩端引腳之間，然后轉(zhuǎn)動懸空的驅(qū)動車輪，同時觀察萬用表是否有脈沖感應(yīng)電壓指示，如果指針出現(xiàn)擺動現(xiàn)象，說明傳感器有脈沖電壓輸出，傳感器工作正常，感應(yīng)電壓曲線如圖2-4所示。否則，說明傳感器有問題，應(yīng)檢查傳感器轉(zhuǎn)子與電磁感應(yīng)線圈是否臟污。若有臟污，清潔后再進(jìn)行測試。如果仍然沒有脈沖電壓產(chǎn)生，說明傳感器可能損壞，應(yīng)進(jìn)行更換。一、電磁式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測（3）開路輸出電壓檢測。如圖2-5所示，從車上拆下轉(zhuǎn)速傳感器，將萬用表置于電壓擋，紅黑兩表筆分別連接在傳感器兩端引腳之間。然后用一根鐵棒或者磁鐵迅速靠近或離開傳感器，反復(fù)進(jìn)行。同時觀察萬用表是否有感應(yīng)電壓指示，如果沒有感應(yīng)電壓或者電壓很微弱，說明傳感器損壞或不良。（4）交流電壓和頻率的檢測。將汽車數(shù)字式萬用表置于交流擋，按壓功能轉(zhuǎn)換按鍵選擇“AC”“Hz”。同時對傳感器輸出的交流電壓和頻率進(jìn)行檢測。將兩表筆連接在電磁式轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端，此時轉(zhuǎn)動鐵質(zhì)環(huán)狀齒輪，同時觀察萬用表檢測到的信號幅值與頻率是否隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。如果是，說明傳感器工作正常。如果檢測到的信號幅值和頻率不隨轉(zhuǎn)速變化或者變化較小，甚至檢測不到信號幅值和頻率，均說明傳感器存在工作不良或損壞的情況。一、電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器是一種由磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電壓的裝置，一般由磁感應(yīng)頭與齒圈組成。一、電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測當(dāng)齒圈隨車輪旋轉(zhuǎn)時，在永久磁鐵上的電磁感應(yīng)線圈中就產(chǎn)生一個交變電壓信號（這是因?yàn)辇X圈上齒峰與齒谷通過時引起磁場強(qiáng)弱變化的緣故），信號的頻率與車輪轉(zhuǎn)速成正比，并隨輪速的變化而變化。ABS電子控制單元（ECU）通過識別傳感器發(fā)來的交變電壓信號頻率來確定車輪的轉(zhuǎn)速，如果電子控制單元發(fā)現(xiàn)車輪的圓周減速度急劇增加，滑轉(zhuǎn)率達(dá)到20%時，便以10次/s的速度進(jìn)行計(jì)算，然后給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，減小或停止車輪的制動力，以免車輪抱死。二、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器由霍爾開關(guān)集成傳感器和磁性轉(zhuǎn)盤組成，霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。其磁性轉(zhuǎn)盤輸入軸與被測轉(zhuǎn)軸相連，當(dāng)被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，磁性轉(zhuǎn)盤也隨之轉(zhuǎn)動，此時固定在磁性轉(zhuǎn)盤附近的霍爾傳感器便在每個小磁鐵通過時產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖，檢測出單位時間的脈沖數(shù)，由此可得到被測對象的轉(zhuǎn)速。磁性轉(zhuǎn)盤上的磁鐵數(shù)目多少，決定傳感器的分辨率。二、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)的原理制成的，用于對車輛的速度進(jìn)行檢測，并把該信號提供給電子控制單元（ECU）?；魻柺睫D(zhuǎn)速傳感器的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。二、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器有三引腳與四引腳兩種方式，如圖2-11所示為三引腳式與發(fā)動機(jī)電子控制單元（ECU）之間的連接方式，其中的引腳①為供電電壓輸入端，該電壓為蓄電池電壓；引腳②為信號輸出端，輸出信號直接提供給電控單元（ECU）；引腳③為搭鐵端，也就是接地線端。二、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測二、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測三、光電式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測常見的光電式轉(zhuǎn)速傳感器有直射式和反射式兩種。直射式輸入軸與待測軸相接，光通過開孔圓盤和縫隙板照射在光敏元件上。開孔盤旋轉(zhuǎn)一周，光敏元件接受光的次數(shù)等于盤上的開孔數(shù)。若開孔數(shù)為m，記錄過程時間為t秒，總脈沖數(shù)為N，則轉(zhuǎn)速為：反射型的光電傳感器如圖2-18所示。其前端部分采用光纖封裝，適應(yīng)微小物體，特別是微小旋轉(zhuǎn)體的測量。由于傳感器內(nèi)裝有光源（LED）、感光元件（光電晶體管）以及放大器等，所以體積設(shè)計(jì)得很小，使用方便。光源是經(jīng)過頻率調(diào)制的，所以抗干擾性強(qiáng)，還有狀態(tài)顯示，可供用戶測量時確認(rèn)工作狀態(tài)。振蕩回路用來產(chǎn)生一個調(diào)制頻率來點(diǎn)亮光源發(fā)光二極管，采用不穩(wěn)定多諧振蕩方式，振蕩頻率約為7kHz，脈寬約25μs。三、光電式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)一轉(zhuǎn)速傳感器的檢測光電式轉(zhuǎn)速傳感器多用于采用數(shù)字式車速表的車輛上，通常在一些高檔轎車、豪華客車上應(yīng)用較多。其結(jié)構(gòu)與原理示意圖如圖2-19所示。TASK02溫度傳感器的檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測

隨著全球環(huán)保意識逐漸加強(qiáng)，“節(jié)能減排”是全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向之一。這既需要繼續(xù)研發(fā)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)的“節(jié)能減排”技術(shù)，又需要加強(qiáng)新能源汽車的開發(fā)。其中最主要方向是新型混合動力和純電動汽車。新型電動汽車以電機(jī)驅(qū)動為主，汽油/柴油驅(qū)動為輔的混合動力設(shè)計(jì)。其中所用傳感器主要包括各種油液溫度傳感器、空調(diào)溫度傳感器、動力電力溫度傳感器、驅(qū)動電機(jī)溫度傳感器等。一、幾種溫度傳感器的工作原理任務(wù)二溫度傳感器檢測1．熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻是電阻式溫度傳感器的一種。一般把金屬氧化物陶瓷半導(dǎo)體材料經(jīng)成形、燒結(jié)等工藝制成的測溫元件稱為熱敏電阻（有一部分熱敏電阻由碳化硅材料制成）。2．IC溫度傳感器IC溫度傳感器是利用二極管伏安特性曲線與溫度的關(guān)系發(fā)展起來的，通常在-55～150℃的溫度范圍內(nèi)工作，一般具有正溫度系數(shù)的特性。IC溫度傳感器具有體積小、價格低、響應(yīng)速度快、精確度高的優(yōu)點(diǎn)，隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步，它可以集成信號感知、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換、處理和控制等功能，是未來溫度傳感器的主要發(fā)展方向。3．電阻式溫度傳感器電阻溫度檢測器（RTD）的測溫原理是：純金屬或某些合金的電阻隨溫度升高而增大，隨溫度降低而減小。RTD通常用鎳、銅或鉑制成，它們的溫度系數(shù)較大，能夠抵抗熱疲勞，而且易于加工制造成為精密的線圈。電阻溫度檢測器（RTD）的精確性和穩(wěn)定性極高，線性度優(yōu)于熱電偶和熱敏電阻，溫度測量范圍寬（-250～750℃），但是響應(yīng)速度較慢，價格比較貴。二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測1．水溫度傳感器檢測電阻檢測：可用萬用表電阻檔進(jìn)行檢測。檢測時，斷開點(diǎn)火開關(guān)，拔下溫傳感器插頭，拆下溫度傳感器，將傳感器和溫度表放入燒杯或加熱容器中，在不同溫度下，檢測傳感器兩端子間的電阻值，應(yīng)當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)相符合。若阻值偏差過大、過小或?yàn)闊o窮大，則說明傳感器失效，應(yīng)予更換，可以就車測量冷卻液溫度傳感器的電阻。電壓檢測：用萬用表就車檢測傳感器的電源電壓和信號電壓，拔下冷卻液溫度傳感器插頭，接通點(diǎn)火開關(guān)，檢測傳感器兩個端子之間的電壓，應(yīng)為5V左右；插上傳感器插頭，接通點(diǎn)火開關(guān)，檢測傳感器插頭上兩個端子間的信號電壓，應(yīng)為0.5～3.0V（具體電壓與溫度有關(guān)）。在確認(rèn)電路連接良好的情況下，若電壓值不符合規(guī)定，則說明傳感器失效，應(yīng)予更換。二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測電路檢測：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆下蓄電池負(fù)極線，拆下PCM側(cè)的線束插頭，再拆下冷卻液溫度傳感器的插頭，用萬用表檢測冷卻液溫度傳感器插頭和PCM側(cè)線束插頭對應(yīng)端子之間是否導(dǎo)通，如果不導(dǎo)通應(yīng)檢查并修復(fù)（一般電路阻值小于1Ω）。數(shù)據(jù)流檢測：數(shù)據(jù)流檢測時，用解碼器讀取測量數(shù)據(jù)流，觀測冷卻液溫度傳感器數(shù)據(jù)信號，和實(shí)際冷卻液溫度信號進(jìn)行比較，如果相差太遠(yuǎn)，說明冷卻液溫度傳感器及其相關(guān)電路有故障。波形檢測：波形檢測時，用示波器連接冷卻液溫度傳感器，觀測冷卻液溫度傳感器隨溫度升高電壓變化的波形，與正常的波形比較，進(jìn)一步判斷傳感器的好壞。通常冷車時傳感器的電壓應(yīng)在3～5V，隨著發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻液溫度升高，信號電壓減至正常冷卻液溫度時的1V左右。若傳感器電路開路，則信號電壓波形出現(xiàn)向上的尖峰（到參考電壓值），若傳感器電路短路，則信號電壓出現(xiàn)向下的尖峰（到搭鐵值）。二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測2．車內(nèi)、外溫度傳感器檢測車內(nèi)、車外空氣溫度傳感器用于測量車內(nèi)、車外的空氣溫度，把信號傳送給電子控制單元，為汽車空調(diào)控制系統(tǒng)工作溫度的控制提供信息。車內(nèi)、車外空氣溫度傳感器用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制成。當(dāng)車外空氣溫度發(fā)生變化時，電阻值相應(yīng)地發(fā)生變化，溫度升高時，電阻值下降；溫度降低時，電阻值升高。（1）車內(nèi)、車外空氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測（3）車內(nèi)、車外空氣溫度傳感器檢測圖2-26

車內(nèi)空氣溫度傳感器與ECU連接電路及控制線路圖二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測（3）車內(nèi)、車外空氣溫度傳感器檢測圖2-27車外空氣溫度傳感器與ECU連接電路及控制線路圖二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測3．蓄電池溫度傳感器檢測（1）輔助蓄電池溫度傳感器輔助蓄電池溫度傳感器檢測輔助蓄電池溫度，HVECU輔助電池溫度信號調(diào)節(jié)DC/DC變換器的輸出電壓。其特性曲線及與ECU電路連接如圖2-31、2-32所示。二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測3．蓄電池溫度傳感器檢測（2）HV（混合動力汽車）蓄電池溫度傳感器HV（混合動力汽車）蓄電池溫度傳感器用于檢測HV蓄電池內(nèi)的溫度，HVECU根據(jù)HV信號制蓄電冷風(fēng)扇的關(guān)閉與打開。HV蓄電池溫度傳感器一共有4個，它們的安裝位置如圖2-34所示。二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測3．蓄電池溫度傳感器檢測（2）HV（混合動力汽車）蓄電池溫度傳感器蓄電池智能單元用HV蓄電池溫度傳感器檢測HV蓄電池溫度，并將檢測值發(fā)送到混合動力車輛控制ECU。ECU根據(jù)該信號控制鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇。HV蓄電池溫度高于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇啟動。HV蓄電池溫度傳感器特性曲線及連接電路如圖2-35、2-36所示。二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測4．驅(qū)動電機(jī)溫度傳感器檢測混合動力系統(tǒng)電機(jī)溫度傳感器是電機(jī)的重要組成部分。在運(yùn)行時，電機(jī)線圈不允許超過某一溫度值。溫度傳感器通過監(jiān)控其中一個線圈內(nèi)的溫度代表所有線圈。如果溫度升高并且接近最大允許溫度，則電機(jī)電子伺控系統(tǒng)（EME）會降低電機(jī)功率。這樣可以避免電出現(xiàn)熱過載。電機(jī)溫度傳感器是由NTC熱敏電阻制成，內(nèi)置于電機(jī)溫度傳感器內(nèi)的熱敏電阻阻值隨電機(jī)溫度的變化而變化?？赏ㄟ^熱敏電阻將溫度變量轉(zhuǎn)變成電阻值。電機(jī)溫度越低，熱敏電阻的電阻值就越大。反之，溫度越高，電阻值越小?；靹酉到y(tǒng)電機(jī)溫度傳感器安裝在電機(jī)上，其特性曲線及連接電路如圖2-37、2-38所示。二、NTC熱敏電阻溫度傳感器檢測任務(wù)二溫度傳感器檢測3．蓄電池溫度傳感器檢測（2）HV（混合動力汽車）蓄電池溫度傳感器HV（混合動力汽車）蓄電池溫度傳感器用于檢測HV蓄電池內(nèi)的溫度，HVECU根據(jù)HV信號制蓄電冷風(fēng)扇的關(guān)閉與打開。HV蓄電池溫度傳感器一共有4個，它們的安裝位置如圖2-34所示。TASK03壓力傳感器的檢測任務(wù)三壓力傳感器的檢測壓力傳感器是能感知壓力信號的、并按一定規(guī)則將壓力信號轉(zhuǎn)換成可利用的電信號的裝置，通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。根據(jù)被施加壓力類型的不同，可分為表壓傳感器、絕對壓力傳感器和差壓傳感器。汽車上有很多種壓力傳感器，如機(jī)油壓力傳感器、燃油壓力傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、空調(diào)壓力傳感器等。一、機(jī)油壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測1．滑動電阻式機(jī)油壓力傳感器發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力傳感器的作用是檢測發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力的大小，它一般通過螺釘擰在缸體的油道里。其工作原理如圖3-2所示，機(jī)油壓力傳感器內(nèi)部有一可變電阻，一端輸出信號，另一端與搭鐵的滑動臂相連。當(dāng)油壓增大時，油壓通過潤滑油道接口推動膜片彎曲，膜片推動滑動臂移動到低電阻位置，使電路中的輸出電流增大；反之，膜片推動滑動臂移動到高電阻位置，使電路中輸出電流減小，最終在機(jī)油壓力表上將機(jī)油壓力的大小以指針指示出來。一、機(jī)油壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測2．機(jī)油壓力報(bào)警開關(guān)發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力開關(guān)通常安裝在發(fā)動機(jī)缸體的主油道上，用于檢測發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力作值的大小。當(dāng)機(jī)油壓力低于某一規(guī)定值時，點(diǎn)亮機(jī)油壓力警告燈。機(jī)油壓力開關(guān)由彈簧、膜片及觸點(diǎn)組成，如圖3-3所示。當(dāng)無機(jī)油壓力或低壓力作用時，彈簧推動膜片，觸點(diǎn)處于（ON）閉合狀態(tài)；達(dá)到規(guī)定壓力時，膜片克服彈簧作用力，使觸點(diǎn)處于（OFF）斷開狀態(tài)。二、進(jìn)氣壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測1．半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器半導(dǎo)體壓敏電阻式壓力傳感器測量原理半導(dǎo)體壓敏電阻式壓力傳感器是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)將壓力轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號，其原理如圖所示。二、進(jìn)氣壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測1．半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器的組成如圖所示。傳感器的壓力轉(zhuǎn)換元件中有硅膜片，它受壓變形會產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號。硅膜片的一面是真空，另一面導(dǎo)入進(jìn)氣管壓力，當(dāng)進(jìn)氣管內(nèi)的壓力變化時，硅膜片的變形量就會隨之改變，并產(chǎn)生與進(jìn)氣壓力相對應(yīng)的電壓信號。進(jìn)氣壓力越大，硅膜片的變形量也越大，傳感器的輸出壓力也就越大。二、進(jìn)氣壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測2．電容式進(jìn)氣壓力傳感器電容式壓力傳感器的測量原理為：電容式壓力傳感器利用膜片構(gòu)成一個電容值可變的壓力敏感元件，膜片受力變形時，其電容值相應(yīng)改變，由傳感器測量電路將與壓力相對應(yīng)的電容變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。電容式壓力傳感器測量電路主要分為頻率檢測式和電壓檢測式兩種。二、進(jìn)氣壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測3．進(jìn)氣壓力傳感器的檢測方法1）直觀檢查。查看傳感器的真空管、連接器以及線路，有無松動、破損等情況；2）檢查傳感器的電源電壓。若電壓不正常，則需檢查傳感器與發(fā)動機(jī)控制模塊K20的線路；若此線路正常，就檢查ECU的電源和搭鐵線路。若電源和搭鐵線路也正常，則應(yīng)更換發(fā)動機(jī)控制模塊K20；3）檢測傳感器信號電壓。如果測得的傳感器的信號電壓不正常，就需要更換傳感器。三、其他壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測1．燃油壓力傳感器燃油壓力傳感器可以控制油路中的燃油壓力，保持噴油器恒定的供油油壓，并將多余的燃油送回油箱。2．制動壓力傳感器制動壓力傳感器主要有兩種，一種是安裝在制動總泵（制動主缸）上，一種是集成在ESP液壓控制單元內(nèi)。制動壓力傳感器集成在液壓控制單元內(nèi)，通過四個接觸彈簧與控制單元相連，兩個觸點(diǎn)用于供電，另兩個觸點(diǎn)提供兩個彼此獨(dú)立的壓力信號。三、其他壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測3．增壓壓力傳感器增壓壓力傳感器是渦輪增壓發(fā)動機(jī)的一部分，可以測出進(jìn)氣歧管中的氣壓，將測量的壓力信息發(fā)送給發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)單元ECM。調(diào)節(jié)單元將發(fā)動機(jī)溫度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、廢棄物溫度等數(shù)據(jù)綜合起來，調(diào)整燃油噴油量，或調(diào)節(jié)增壓器的增壓量，確保發(fā)動機(jī)維持在最佳水平運(yùn)轉(zhuǎn)。三、其他壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測4．輪胎壓力傳感器為了保障汽車的駕駛安全性，很多汽車輪胎都裝有壓力傳感器來檢測壓力的變化。如果輪胎壓力能維持在一個合理數(shù)值，不僅能保證行駛安全性，還能節(jié)省油耗。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)分為直接系統(tǒng)和間接系統(tǒng)。直接式輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)利用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來測量輪胎的氣壓，并對各輪胎氣壓進(jìn)行監(jiān)控及顯示。當(dāng)輪胎氣壓太低或有滲漏時，系統(tǒng)會自動報(bào)警。三、其他壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測間接式輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)則通過汽車ABS系統(tǒng)的輪速傳感器，來比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別，由此監(jiān)控胎壓。三、其他壓力傳感器任務(wù)三壓力傳感器的檢測5．空調(diào)壓力傳感器空調(diào)壓力傳感器是汽車制冷系統(tǒng)中最重要的傳感器之一，主要用于監(jiān)測空調(diào)管路中制冷劑壓力，防止異常壓力損壞壓縮機(jī)，配合其他部件控制冷卻風(fēng)扇和壓縮機(jī)的開啟和關(guān)閉?？照{(diào)壓力傳感器一般安裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的空調(diào)高壓管路上，其采集的壓力信號，主要是輸出到發(fā)動機(jī)ECU或空調(diào)的控制單元，ECU收到正常信號后，會發(fā)出指令來控制壓縮機(jī)和冷卻風(fēng)扇的開啟。如果它接收到的壓力信號異常，就會拒絕開啟壓縮機(jī)和冷卻風(fēng)扇，以免損壞制冷系統(tǒng)。空調(diào)壓力傳感器的損壞，將導(dǎo)致車內(nèi)無法制冷、壓縮機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)或反復(fù)啟停等故障現(xiàn)象，相應(yīng)的故障代碼會存儲在發(fā)動機(jī)ECU或空調(diào)控制模塊中，當(dāng)制冷系統(tǒng)工作不正常，或制冷劑加入過多時，空調(diào)管路中的壓力會過高，系統(tǒng)的高壓會造成冷凝器和高壓管路爆裂、壓縮機(jī)的排氣閥和電磁離合器損壞。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到上限時，高壓開關(guān)會切斷電磁離合器的工作電路，令壓縮機(jī)停止，同時使冷凝器的冷卻風(fēng)扇高速地運(yùn)轉(zhuǎn)，降低冷凝器的壓力和溫度。高壓開關(guān)一般安裝在儲液干燥罐或冷凝器的入口處。四、壓力傳感器的故障檢測任務(wù)三壓力傳感器的檢測當(dāng)車主發(fā)現(xiàn)車輛啟動困難，發(fā)動機(jī)性能失常，怠速不穩(wěn)并且油耗增大時，就要查看進(jìn)氣壓力傳感器是否存在故障?？赡艽嬖诘墓收犀F(xiàn)象有：1．啟動車輛，儀表盤里的發(fā)動機(jī)故障燈常亮；2．原地緩踩油門的時候會冒少量黑煙，當(dāng)急加速時就會冒大量的黑煙；3．發(fā)動機(jī)沒有力氣的樣子；4．出現(xiàn)故障碼是P01D6，進(jìn)氣壓力傳感器電壓低于下限。四、壓力傳感器的故障檢測任務(wù)三壓力傳感器的檢測檢測方法如下：1．加壓檢測：給傳感器供電后，對著壓力傳感器的導(dǎo)氣孔用嘴吹氣，用萬用表的電壓檔檢測傳感器輸出端的電壓變化。如果壓力傳感器的相對靈敏度很大，這個變化量會明顯。如果絲毫沒有變化，就改用氣壓源施加壓力。該方法可以檢測出一個傳感器的基本狀況，如果需要準(zhǔn)確的結(jié)果就需要用標(biāo)準(zhǔn)的壓力源給傳感器壓力，按照壓力的大小和輸出信號的變化量，對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。并在條件許可的情況下，進(jìn)行溫度檢測。2．零點(diǎn)的檢測：打開萬用表的電壓檔，在沒有施加壓力的條件下，檢測傳感器的零點(diǎn)輸出。這個輸出一般為mV級的電壓，如果超出了傳感器的技術(shù)指標(biāo)，就說明傳感器的零點(diǎn)偏差超出了范圍。3．橋路的檢測（主要檢測傳感器的電路是否正確，一般是惠斯通全橋路）：利用萬用表的歐姆檔，測量輸入端之間的阻抗和輸出端之間的阻抗。這兩個阻抗即為壓力傳感器的輸入、輸出阻抗。如果阻抗無窮大，橋路就是斷開的，說明傳感器有故障或者引腳的定義未被判斷正確。PART03超聲波雷達(dá)的認(rèn)知安裝與標(biāo)定智能網(wǎng)聯(lián)傳感器裝配與調(diào)試TASK01超聲波雷達(dá)的認(rèn)知任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

小林在宇通認(rèn)知實(shí)習(xí)時，見到每輛小宇前后都有6個孔狀裝置（如圖3.1所示），聽實(shí)習(xí)帶隊(duì)老師說是超聲波雷達(dá)，可是它具體起什么作用呢？圖3.1小宇車上的超聲波雷達(dá)**情景引入**一、基本概念任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

1.波

將某一物理量的擾動或振動在空間逐點(diǎn)傳遞時形成的運(yùn)動稱為波。**信息資訊**波機(jī)械波：機(jī)械振動的傳遞電磁波：電磁場振動的傳遞溫度波：溫度變化傳遞點(diǎn)陣波：晶體點(diǎn)陣振動的傳遞自旋波：自旋磁矩的擾動在鐵磁體內(nèi)傳播一、基本概念任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**2.聲波

聲音以波的形式傳播成為聲波?？煞譃榇温暡ā⒖陕劜ê统暡?。①次聲波。次聲波是頻率低于20Hz的聲波。次聲波的特點(diǎn)是波長大、傳播遠(yuǎn)、穿透力強(qiáng)，人耳聽不到。②可聞波。可聞聲波其頻率在20Hz～20kHZ之間，能為人耳所聞的機(jī)械波，如美妙的音樂，可以使人心情愉悅。一、基本概念任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**③超聲波。超聲波是指頻率大于20kHZ的聲波。人耳聽不到的聲波，可以被聚焦具有能量集中的特點(diǎn)超聲波的指向性好，能量集中，穿透能力強(qiáng)。一、基本概念任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**3.超聲波雷達(dá)超聲波雷達(dá)是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。在超聲波頻率范圍內(nèi)將交變的電信號轉(zhuǎn)換成聲信號。或是將外界聲場中的聲信號的能量轉(zhuǎn)換器件。二、超聲波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

超聲波雷達(dá)主要由發(fā)送器、接收器、控制部分和電源部分四個部分構(gòu)成。**信息資訊**1.發(fā)射器

通過振子（一般為陶瓷制品，直徑約為15mm）振動產(chǎn)生超聲波并向空中輻射。二、超聲波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

2.接收器

振子接收到超聲波時，根據(jù)超聲波發(fā)生相應(yīng)的機(jī)械振動，并將其轉(zhuǎn)換為電能量，作為接收器的輸出。**信息資訊**二、超聲波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

3.控制器

通過用集成電路控制發(fā)送器的超聲波發(fā)送，并判斷接收器是否接收到信號（超聲波），以及已接收信號的大小。**信息資訊**三、超聲波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

1.超聲波雷達(dá)的分類

超聲雷達(dá)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要應(yīng)用于探測距離和范圍，根據(jù)探測區(qū)域的大小，常見的分為：短距超聲波雷達(dá)（UPA）長距超聲波雷達(dá)（APA）兩大類。**信息資訊**三、超聲波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**（1）短距超聲波UPA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。三、超聲波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**（2）長距超聲波雷達(dá)APA

檢測范圍為35cm～500cm。覆蓋范圍較廣。方向性強(qiáng)。用于測量側(cè)方障礙物的距離。一般安裝于車輛左右側(cè)面各2個。?APA傳播性能優(yōu)于UPA，不易受到其他超聲波雷達(dá)的干擾。三、超聲波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

2.超聲波雷達(dá)的特點(diǎn)

（1）對溫度敏感由上表：溫度在0℃時，超聲波的傳播速度為332m/s；溫度在30℃時，超聲波的傳播速度為349m/s。?相同位置的障礙物，在不同溫度的情況下，測量的距離不同。**信息資訊**三、超聲波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

2.超聲波雷達(dá)的特點(diǎn)

（2）無法精確描述障礙物的位置由上圖：處于A處和處于B處的障礙物都會返回相同的探測距離d。所以在僅知道探測距離d的情況下，通過單個雷達(dá)的信息是無法確定障礙物是在A處還是在B處的。?一個超聲波雷達(dá)，無法準(zhǔn)確描述障礙物的位置。在汽車上，采用多個超聲波探頭兩兩配對，從而輸出一個相對準(zhǔn)確的障礙物位置。**信息資訊**三、超聲波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

2.超聲波雷達(dá)的特點(diǎn)

（3）車速高時漏檢率高聲波傳播速度低，每個探頭的在5m的距離內(nèi)探測周期一般為50ms（其中自檢、初始化需要10~20ms），所以超聲波雷達(dá)在較高車速時會出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，尤其是側(cè)向換道時，如果用于側(cè)向障礙物預(yù)警，漏檢率會非常高。?有些車輛在車速高于20km/h時會讓超聲波雷達(dá)處于休眠狀態(tài)。**信息資訊**三、超聲波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

2.超聲波雷達(dá)的特點(diǎn)

（4）存在盲區(qū)超聲波發(fā)送器發(fā)送超聲波結(jié)束后，會由于慣性繼續(xù)振動，產(chǎn)生余振。此時系統(tǒng)無法辨認(rèn)超聲波回波和余振。探測距離越長，聲波功率越大，余振時間就會越長，相應(yīng)的盲區(qū)也隨之增大。?在對近距離障礙物進(jìn)行勘測時，可以通過適當(dāng)減少超聲波發(fā)射的功率減小余振。**信息資訊**四、超聲波雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

1.自動泊車

自動泊車功能需要經(jīng)歷識別庫位和倒車入庫兩個階段。**信息資訊**識別庫位倒車入庫四、超聲波雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

2.油門防誤踩

汽車通過超聲波實(shí)時監(jiān)測前方或后方障礙物信息，當(dāng)出現(xiàn)駕駛員在需要緊急剎車時，反而把油門誤當(dāng)作了剎車踩這一情況，激活剎車系統(tǒng)，將汽車剎停。**信息資訊**四、超聲波雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知

3.高速橫向輔助

為了增加高速巡航功能的安全性和舒適性，特斯拉將用于泊車的APA超聲波雷達(dá)，也用在了高速巡航上。當(dāng)檢測到側(cè)方駛過的汽車離車輛較近時，在確保另一側(cè)有足夠空間的情況下，自主地向另一側(cè)微調(diào)，降低與側(cè)向車輛的碰撞風(fēng)險。**信息資訊**車載超聲波雷達(dá)認(rèn)知任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知**任務(wù)實(shí)施**TASK02超聲雷達(dá)的檢測與安裝

小林是一名質(zhì)檢員，每天都需要檢測超聲波雷達(dá)，在平凡的崗位上為建設(shè)制造強(qiáng)國做出自己的貢獻(xiàn)，你知道他是怎么檢測超聲波雷達(dá)的嗎？**情景引入**任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝一、超聲波雷達(dá)的檢測任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.大賽車輛超聲波雷達(dá)的檢測方式

（1）檢測工具三、超聲波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)**信息資訊**任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝

1.大賽車輛超聲波雷達(dá)的檢測方式

（2）CAN分析儀自檢一、超聲波雷達(dá)的檢測任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.大賽車輛超聲波雷達(dá)的檢測方式

（3）超聲波雷達(dá)品質(zhì)檢測過程一、超聲波雷達(dá)的檢測任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.大賽車輛超聲波雷達(dá)的檢測方式

（3）超聲波雷達(dá)品質(zhì)檢測過程一、超聲波雷達(dá)的檢測任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.大賽車輛超聲波雷達(dá)的檢測方式

（3）超聲波雷達(dá)品質(zhì)檢測過程一、超聲波雷達(dá)的檢測任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

2.改裝廠（或修理廠）超聲波雷達(dá)的檢測方式

（1）超聲波雷達(dá)控制器接線

（2）超聲波雷達(dá)顯示器接線

（3）傳感器的連接與測試二、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的安裝步驟任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.安裝孔開孔超聲波雷達(dá)傳感器的預(yù)留孔或定位標(biāo)志（a）安裝預(yù)留孔（b）定位標(biāo)志二、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的安裝步驟任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.安裝孔開孔車后超聲波雷達(dá)的安裝孔位置超聲波傳感器開孔器二、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的安裝步驟任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

2.超聲波傳感器安裝超聲波傳感器的安裝方式超聲波傳感器向上標(biāo)志二、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的安裝步驟任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

3.超聲波雷達(dá)安裝注意事項(xiàng)（1）在進(jìn)行安裝時，必須將車置于熄火狀態(tài)。（2）超聲波傳感器上有一個小箭頭的標(biāo)志，安裝時箭頭應(yīng)向上。對于保險杠彎曲度較大的，可適當(dāng)調(diào)整一下。二、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的安裝步驟任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

3.超聲波雷達(dá)安裝注意事項(xiàng)（3）超聲波傳感器的安裝要松緊適度，并要修整探頭安裝孔，不能有毛刺。若把傳感器壓得太緊，則傳感器內(nèi)部的振動板無法振動而發(fā)不出超聲波；若安裝得過松，則傳感器易在汽車振動時改變方向，探測到地面從而產(chǎn)生誤報(bào)信息。二、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的安裝步驟任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

3.超聲波雷達(dá)安裝注意事項(xiàng)（4）如果傳感器安裝在鐵質(zhì)擋板上，需要在傳感器四周包裹電工絕緣膠布。（5）超聲波雷達(dá)控制器應(yīng)安裝在不易受干擾的位置，尤其不能安裝在排氣管或大量電器布線附近。三、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)常見故障分析與檢修任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.泊車輔助狀態(tài)無警示音（1）故障現(xiàn)象在倒車狀態(tài)下超聲波雷達(dá)不自檢、不探測，即蜂鳴器無任何聲音輸出。（2）檢修步驟此故障表明超聲波雷達(dá)系統(tǒng)不能進(jìn)入工作狀態(tài)，檢查步驟如下：①先檢查蜂鳴器是否正常；②檢查電源線、接收器和各傳感器的連線是否正確，接觸是否良好;③如果上述檢查均正常，則表明主機(jī)損壞。三、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)常見故障分析與檢修任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

2.泊車時無障礙物依然報(bào)警（1）故障現(xiàn)象泊車狀態(tài)下自檢正常，但是車后無障礙物蜂鳴器依然鳴叫。（2）檢修步驟①確認(rèn)車后保險杠附近有無障礙物；②檢查傳感器安裝是否正確，尤其是檢查傳感器固定卡是否將傳感器壓得太緊；③若上述檢查均正常，則說明某只傳感器有故障，可斷開相應(yīng)連線進(jìn)行判斷。三、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)常見故障分析與檢修任務(wù)二超聲波雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

3.超聲波雷達(dá)系統(tǒng)自檢不正常（1）故障現(xiàn)象系統(tǒng)自檢不正常。（2）檢修步驟①檢查主機(jī)、傳感器與車身線束連接是否正常，電源供電是否正常；②檢查各個傳感器安裝是否正常；③上述檢查均正常，更換主機(jī)。倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與檢修任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知**任務(wù)實(shí)施**倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與檢修任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知**任務(wù)實(shí)施**PART04毫米波雷達(dá)的認(rèn)知安裝與標(biāo)定智能網(wǎng)聯(lián)傳感器裝配與調(diào)試TASK01毫米波雷達(dá)的認(rèn)知一、基本概念任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知變化的電場會產(chǎn)生磁場；變化的磁場又會產(chǎn)生電場；因此，變化的電場與變化的磁場之間相互激發(fā)、相互依賴、交替產(chǎn)生，組成一個系統(tǒng)的場，即電磁場電磁波一、基本概念任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知電磁波無線電波毫米波紅外線可見光紫外線X射線γ射線電磁波一、基本概念任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知

電磁波一、基本概念任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知雷達(dá)是指利用電磁波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并獲取目標(biāo)位置等信息的裝置；毫米波雷達(dá)指的是利用毫米波頻段的電磁波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并獲取目標(biāo)位置等信息的裝置；毫米波雷達(dá)的工作頻段為30～300GHz，波長為1～10mm；與激光雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)受天氣影響較小，適用于絕大多數(shù)天氣環(huán)境；與微波雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)體積小，更易進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與布置。毫米波雷達(dá)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知二、毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理毫米波雷達(dá)無線陣列信號處理器信號發(fā)射器信號接收器天線陣列的主要作用是實(shí)現(xiàn)電信號和電磁波信號之間的相互轉(zhuǎn)化；信號發(fā)射器用于產(chǎn)生射頻電信號；信號接收器將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換成低頻電信號；信號處理器負(fù)責(zé)從接收到的信號中提取出距離、角度、速度等信息。毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知二、毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理自左至右分別是10條發(fā)射天線TX1，然后是2條發(fā)射天線TX2，最右側(cè)是4條接收天線RX1～RX4；兩組發(fā)射天線（TX1、TX2）分別負(fù)責(zé)探測近處和遠(yuǎn)處的目標(biāo)。毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知二、毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理兩組發(fā)射天線（TX1、TX2）分別負(fù)責(zé)探測近處和遠(yuǎn)處的目標(biāo)；TX1為橫向距離探測天線，TX2為縱向距離探測天線；由于近處的視角比較大（約為90°）所以需要較多的天線；而遠(yuǎn)處的視角比較?。s為20°）所以只需要兩根天線；毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知二、毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理毫米波雷達(dá)的工作過程毫米波雷達(dá)工作原理任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知二、毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理多普勒效應(yīng)指的就是當(dāng)聲音、光和無線電波等振動源與觀測者以相對速度運(yùn)動時，觀測者所收到的振動頻率與振動源所發(fā)出的頻率會有所不同。毫米波雷達(dá)工作原理任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知二、毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理

毫米波雷達(dá)工作原理任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知二、毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理

毫米波雷達(dá)工作原理三、毫米波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知按頻段分類24GHZ毫米波雷達(dá)60GHZ毫米波雷達(dá)77GHZ毫米波雷達(dá)79GHZ毫米波雷達(dá)按探測距離段分類短距毫米波雷達(dá)中距毫米波雷達(dá)長距毫米波雷達(dá)按工作原理段分類脈沖式毫米波雷達(dá)調(diào)頻連續(xù)式毫米波雷達(dá)毫米波雷達(dá)分類三、毫米波雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知毫米波雷達(dá)相較于其他傳感器有以下特點(diǎn)：毫米波雷達(dá)探測距離遠(yuǎn)；響應(yīng)速度快；探測性能好；適應(yīng)能力強(qiáng)；抗干擾能力強(qiáng)；毫米波具有波束的特征，發(fā)射出去的電磁波是一個錐狀波束，存在盲區(qū)；與攝像頭相比，毫米波雷達(dá)無法識別交通標(biāo)志和交通標(biāo)線。毫米波雷達(dá)特點(diǎn)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知四、毫米波雷達(dá)的應(yīng)用雷達(dá)品牌/型號易來達(dá)（短距）大陸ARS408-21頻率76～77GHz76～77GHz水平視場角±75°±9°

俯仰視場角±5°±7°距離范圍0.3～80m0.2～250m速度范圍-280～140km/h-400～200km/h距離精度0.1m±0.4m速度精度0.1km/h0.43km/h角度精度0.5°±0.1°距離多目標(biāo)分辨率0.8m1.79m速度多目標(biāo)分辨率1km/h0.43km/h角度多目標(biāo)分辨率9°1.6°最大跟蹤目標(biāo)數(shù)6464毫米波雷達(dá)技術(shù)參數(shù)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知四、毫米波雷達(dá)的應(yīng)用毫米波雷達(dá)引腳及附件毫米波雷達(dá)線束毫米波雷達(dá)支架任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知四、毫米波雷達(dá)的應(yīng)用毫米波雷達(dá)引腳及附件大陸ARS408-21毫米波雷達(dá)插接件引腳定義項(xiàng)目引腳號符號顏色功能引腳信息1VBAT紅+9～+36V直流電源4CAN-L棕CAN線7CAN-H藍(lán)CAN線8GND黑地任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知四、毫米波雷達(dá)的應(yīng)用毫米波雷達(dá)引腳及附件納雷科技MR76毫米波雷達(dá)插接件引腳定義項(xiàng)目引腳號符號顏色功能引腳信息1VBAT棕+8～+32V直流電源4GND黑地5CAN-H黃CAN線6CAN-L藍(lán)CAN線任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知四、毫米波雷達(dá)的應(yīng)用毫米波雷達(dá)的應(yīng)用毫米波雷達(dá)在車輛上的應(yīng)用毫米波雷達(dá)類型長距離雷達(dá)中距離雷達(dá)短距離雷達(dá)功能工作頻段/GHz77～8176～7724探測距離>200

100左右<60自適應(yīng)巡航系統(tǒng)前方前方—前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)前方前方—自動緊急制動系統(tǒng)前方前方—盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)—側(cè)方側(cè)方自動泊車系統(tǒng)—側(cè)方前方/后方變道輔助系統(tǒng)—后方后方后向碰撞預(yù)警系統(tǒng)—后方后方行人監(jiān)測系統(tǒng)—前方前方駐車開門輔助——側(cè)方任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知四、毫米波雷達(dá)的應(yīng)用毫米波雷達(dá)的應(yīng)用短距離毫米波雷達(dá)的頻率為24GHz。主要應(yīng)用于汽車的盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)、變道輔助系統(tǒng)、自動泊車輔助等。在變道輔助系統(tǒng)中，短距離毫米波雷達(dá)安裝在車輛的后保險杠內(nèi)，用于監(jiān)測車輛后方及兩側(cè)的車道是否有車，可否進(jìn)行變道.變道輔助系統(tǒng)毫米波雷達(dá)探測范圍任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知四、毫米波雷達(dá)的應(yīng)用毫米波雷達(dá)的應(yīng)用長距離毫米波雷達(dá)的頻率為77GHz。主要應(yīng)用于前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)、自動緊急制動系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)等系統(tǒng)中。在變道輔助系統(tǒng)中，短距離毫米波雷達(dá)安裝在車輛的后保險杠內(nèi)，用于監(jiān)測車輛后方及兩側(cè)的車道是否有車，可否進(jìn)行變道.自適應(yīng)巡航系統(tǒng)毫米波雷達(dá)探測范圍TASK02毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定一、毫米波雷達(dá)的檢測物料檢查毫米波雷達(dá)檢測所需要的物料及工具有毫米波雷達(dá)、雷達(dá)線束、雷達(dá)電源、CAN分析儀、筆記本電腦。主要檢查內(nèi)容：檢查毫米波雷達(dá)外觀有無碰傷、劃痕等缺陷；檢查線束及插接件是否完好，有無破損、變形等缺陷；檢查可調(diào)節(jié)支架有無明顯變形；檢查工具是否滿足作業(yè)要求。任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定一、毫米波雷達(dá)的安裝毫米波雷達(dá)檢測步驟一：線束連接①

連接毫米波雷達(dá)的線束與毫米波雷達(dá)；②

根據(jù)毫米波雷達(dá)接口引腳定義，連接毫米波雷達(dá)電源與毫米波雷達(dá)線束；③

根據(jù)毫米波雷達(dá)接口引腳定義，將CAN分析儀連接至毫米波雷達(dá)的CAN線。步驟二：上位機(jī)檢測①將CAN分析儀的USB端連接至電腦，并啟動對應(yīng)的毫米波雷達(dá)上位機(jī)軟件。②在毫米波雷達(dá)天線蓋板前端放置障礙物，查看人機(jī)交互界面是否有對應(yīng)的目標(biāo)物顯示指示。所需要的物料有檢查良好的毫米波雷達(dá)、可調(diào)節(jié)支架和雷達(dá)線束；所需要的工具有雙軸數(shù)顯水平儀、扳手套件和記號筆。雙軸數(shù)顯水平儀用來測量毫米波雷達(dá)的水平角和俯仰角。任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定二、毫米波雷達(dá)的安裝安裝準(zhǔn)備工作短距離毫米波雷達(dá)通常在車輛四角成對稱布置；車輛前部的毫米波雷達(dá)法線一般與車輛中軸線成45°角；車輛后部的毫米波雷達(dá)法線一般與車輛中軸線成30°角；任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定二、毫米波雷達(dá)的安裝安裝位置確認(rèn)短距離毫米波雷達(dá)安裝角度中、長距離毫米波雷達(dá)通常安裝在車輛正前方或正后方的中軸線上，外露或隱藏于前、后保險杠內(nèi)部；任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定二、毫米波雷達(dá)的安裝安裝位置確認(rèn)中、長距離毫米波雷達(dá)安裝角度毫米波雷達(dá)安裝高度過高會導(dǎo)致下側(cè)盲區(qū)過大，安裝高度過低，地面反射波會干擾毫米波雷達(dá)判斷，米波雷達(dá)安裝高度在滿載時不宜低于500mm，在空載時不宜高于1000mm；任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定二、毫米波雷達(dá)的安裝安裝高度確認(rèn)中、長距離毫米波雷達(dá)安裝角度任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定二、毫米波雷達(dá)的安裝商品車安裝步驟安位工裝要求定位準(zhǔn)確，無明顯偏差。安裝支架安裝雷達(dá)校準(zhǔn)雷達(dá)連接線束嚴(yán)格按照工裝定位塊定位，無明顯位置偏移。標(biāo)簽字體朝上，天線罩指向車輛行駛方向，安裝牢固，無歪斜。要求雷達(dá)本體在蓋板中間位置，邊沿不超出內(nèi)側(cè)框。線束連接牢靠，防水塞與插接件邊緣平齊，不外翻。任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定二、毫米波雷達(dá)的安裝競賽車安裝步驟安裝毫米波雷達(dá)安裝可調(diào)節(jié)支架調(diào)節(jié)安裝角度緊固支架連接整理線束緊固支架螺栓，并標(biāo)記。連接插接器，并整理線束，固定線束。標(biāo)定準(zhǔn)備準(zhǔn)備標(biāo)定車輛

將車輛放置在空曠區(qū)域，地面要盡量平整，無溝槽或凸起，區(qū)域內(nèi)除標(biāo)定所用標(biāo)準(zhǔn)反射器外禁止放置其他物品。任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定三、毫米波雷達(dá)的標(biāo)定雷達(dá)標(biāo)定準(zhǔn)備檢查毫米波雷達(dá)檢查標(biāo)定工具覆蓋件或毫米波雷達(dá)表面不能有水滴、水膜和積雪等有可能引起信號衰減或功能受限的雜物。所需要的標(biāo)定工具有電腦、上位機(jī)軟件、CAN分析儀、電源、重錘線、激光測距儀、5m卷尺、角反射器、記號筆等。雷達(dá)標(biāo)定設(shè)置目標(biāo)物任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定三、毫米波雷達(dá)的標(biāo)定雷達(dá)標(biāo)定連接設(shè)備標(biāo)定毫米波雷達(dá)1、調(diào)整角反射器的高度與毫米波雷達(dá)的高度一致。2、確定毫米波雷達(dá)中心點(diǎn)。3、將反射錐放置于毫米波雷達(dá)中心面5m遠(yuǎn)處。雷達(dá)標(biāo)定設(shè)置目標(biāo)物任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定三、毫米波雷達(dá)的標(biāo)定雷達(dá)標(biāo)定連接設(shè)備標(biāo)定毫米波雷達(dá)1、將毫米波雷達(dá)的供電引腳與電源連接，保證毫米波雷達(dá)供電正常。2、用USB線將CAN分析連接至電腦USB口。選擇CAN1或者CAN2連接至毫米波雷達(dá)的對應(yīng)的CAN-H或者CAN-L。雷達(dá)標(biāo)定設(shè)置目標(biāo)物任務(wù)二毫米波雷達(dá)的安裝與標(biāo)定三、毫米波雷達(dá)的標(biāo)定雷達(dá)標(biāo)定連接設(shè)備標(biāo)定毫米波雷達(dá)設(shè)置好參數(shù)后，單擊“數(shù)據(jù)標(biāo)定”按鈕，出現(xiàn)“標(biāo)定成功”提示，單擊“確定”按鈕完成標(biāo)定。THANKS謝謝智能網(wǎng)聯(lián)傳感器裝配與調(diào)試PART05激光雷達(dá)的認(rèn)知、安裝與標(biāo)定智能網(wǎng)聯(lián)傳感器裝配與調(diào)試TASK01激光雷達(dá)的認(rèn)知任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知

激光雷達(dá)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車不可或缺的組成部分。無論是單線還是多線激光雷達(dá)，又或是機(jī)械式或是固態(tài)式激光雷達(dá)，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上都承擔(dān)著人類眼睛的作用，“觀察道路情況，查看車輛、行人”等等，但有些激光雷達(dá)安裝在車輛頂部，有些安裝在車輛后視鏡位置，有些安裝在前保險杠牌照位置，都發(fā)揮著重要作用。你知道他們的區(qū)別嗎？**情景引入**一、基本概念任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知

1.激光

激光，顧名思義，指原子受激輻射的光放大，簡稱激光。**信息資訊**激光良好的單色性，確保了光束能精確的聚焦在焦點(diǎn)上，即獲得高的光功率密度——光束亮度指標(biāo)激光則是在飛行了很遠(yuǎn)的距離后依然保持原方向，很少散開，即聚光效果好激光發(fā)射器發(fā)射的光量子在傳遞過程中發(fā)生共振，其波長、頻率、偏振方向都一致，具有非常強(qiáng)的干涉性偏振光在前進(jìn)時周圍有磁場力，液晶分子被重新排列激光束經(jīng)過透鏡聚焦后，大量光子集聚在一個極小的空間內(nèi)，能量密度極高相干性偏振性高方向性高亮度單色性一、基本概念任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知

2.激光雷達(dá)

**信息資訊**

激光雷達(dá)（LaserRadar）以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)，又稱光學(xué)雷達(dá)。激光雷達(dá)是一種先進(jìn)的光學(xué)遙感技術(shù)，是一種工作在特殊波段—光學(xué)波段的雷達(dá)。

激光雷達(dá)以激光為載波，使用的激光射線波長集中在600~1000nm之間，是電磁波的一種，卻比傳統(tǒng)雷達(dá)使用的電磁波波長更短，即探測精度更高——精度可達(dá)cm級，而探測距離可達(dá)150m以上，可準(zhǔn)確判定物體的位置、大小、外部形貌、材質(zhì)、甚至顏色，是ADAS感知系統(tǒng)中的重要組成部分。二、激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知

激光雷達(dá)主要由激光發(fā)射系統(tǒng)（光源）、激光接收系統(tǒng)、信號處理和控制系統(tǒng)等組成。**信息資訊**二、激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知

激光雷達(dá)點(diǎn)云圖，如圖5-2所示，即由激光器發(fā)射出激光束（即打點(diǎn)），由點(diǎn)組成線，再由線組成面，進(jìn)而由點(diǎn)和線構(gòu)成的被測物體的實(shí)物模型圖（即3D點(diǎn)云圖）。**信息資訊**二、激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**二、激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**

如圖5-4所示，由激光發(fā)射系統(tǒng)、激光接收系統(tǒng)、信號處理和控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)組成。這四個系統(tǒng)相輔相成，形成一個完整的閉環(huán)控制。激光雷達(dá)的工作原理三、激光雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**1.激光雷達(dá)的分類機(jī)械式激光雷達(dá)（整體旋轉(zhuǎn)、旋鏡式、棱鏡式）、混合固態(tài)激光雷達(dá)（MEMS）和固態(tài)激光雷達(dá)（Flash、OPA）按結(jié)構(gòu)形式可分為單線激光雷達(dá)和多線激光雷達(dá)按照激光線束地面基站用激光雷達(dá)、飛機(jī)用激光雷達(dá)、汽車用激光雷達(dá)、衛(wèi)星用激光雷達(dá)以及手持式激光雷達(dá)按照搭載平臺可分為測距雷達(dá)、測速雷達(dá)、測角度雷達(dá)、跟蹤雷達(dá)和成像雷達(dá)等。按照功能用途可分為為飛行時間TOF和調(diào)頻連續(xù)波FMCW兩種按照信號形式可分為紫外線激光雷達(dá)、可見光激光雷達(dá)、紅外線激光雷達(dá)。按激光波段三、激光雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**1.激光雷達(dá)的分類三、激光雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**1.激光雷達(dá)的分類三、激光雷達(dá)的分類及特點(diǎn)任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**2.激光雷達(dá)的特點(diǎn)0102探測范圍廣由于激光束的單色性、高亮度、高方向性，且發(fā)射角度小、能量集中，因此分辨率高，靈敏度好，探測精度高，探測距離可達(dá)300m。030405探測信息分辨率高激光雷達(dá)可以獲得極高的角度、速度、距離分辨率，其中距離分辨率可0.1m，速度分辨率可達(dá)10m/s，角分辨率不低于0.1mard，并可以實(shí)現(xiàn)多個目標(biāo)同時追蹤。探測信息量豐富探測信息量內(nèi)容豐富，如可探測目標(biāo)的距離、角度、反射強(qiáng)度、速度等信息，生成目標(biāo)多維度圖像?？垢蓴_能力強(qiáng)激光雷達(dá)不依賴于外界條件或目標(biāo)本身的輻射特性，通過自身發(fā)射激光束，探測回波信號來獲取目標(biāo)信息。需要配合其他傳感器使用激光雷達(dá)不能識別道路交通標(biāo)志和信號燈，容易受到大氣條件及煙塵影響，通常需要配合其他傳感器使用。四、激光雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**1.激光雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)

通常從探測距離范圍、測距精度、測量幀頻、距離分辨率等方面進(jìn)行評價。四、激光雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**2.激光雷達(dá)的引腳及附件

以某16線機(jī)械式激光雷達(dá)為例，激光雷達(dá)從主機(jī)下殼體側(cè)面引出的纜線（電源/數(shù)據(jù)線）的另一端使用了標(biāo)準(zhǔn)的SH1.25接線端子，接線端子針腳序號如圖5-10所示，其接線端子針腳序號如表5-4所示。四、激光雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**四、激光雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**（1）提供電源給激光雷達(dá)；（2）接收激光雷達(dá)和慣導(dǎo)的信號，并將他們進(jìn)行融合；（3）將信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號給工控機(jī)（又稱控制電腦）。

激光雷達(dá)電纜線另一端連接的激光雷達(dá)控制器俗稱雷達(dá)盒子，其接口對應(yīng)位置如圖5-10所示。主要負(fù)責(zé)完成以下工作：四、激光雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**激光雷達(dá)盒子具有電源指示燈及各種接口，其接口含義如表5-4所示：四、激光雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**

有些激光雷達(dá)使用航插接口，雷達(dá)主機(jī)側(cè)面到航插頭的電纜線長1米，航插接口如圖5-11所示，其各引腳含義如表5-5所示。四、激光雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知**信息資訊**3.激光雷達(dá)的功能01高精度電子地圖和定位利用多線束激光雷達(dá)的點(diǎn)云信息與車載組合慣導(dǎo)采集的信息，進(jìn)行高精度電子地圖制作02障礙物識別利用高精度電子地圖限定感興趣區(qū)域（ROI）后，根據(jù)障礙物特征和識別算03可通行空間檢測即可行駛道路范圍和交叉口點(diǎn)云的高度及連續(xù)性信息判斷點(diǎn)云處是否可通行。04障礙物軌跡預(yù)測根據(jù)激光雷達(dá)的感知數(shù)據(jù)與障礙物所在車道的拓?fù)潢P(guān)系（道路連接關(guān)系）進(jìn)行軌跡預(yù)測，以此作為判斷依據(jù)TASK02激光雷達(dá)的檢測與安裝

某款車的激光雷達(dá)傳感器安裝在車輛前部牌照處，在經(jīng)歷了一次追尾事故后，需要對其進(jìn)行檢測與標(biāo)定。你知道激光雷達(dá)的檢測與標(biāo)定工作如何進(jìn)行嗎？**情景引入**任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝一、激光雷達(dá)的安裝位置任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.常見安裝位置

激光雷達(dá)根據(jù)安裝位置的不同，可分為兩大類：一類安裝是在車輛的四周，如體型稍大的商用車，如圖5-17所示；另一類安裝在車輛的車頂，如某款乘用車如圖5-18所示等；一、激光雷達(dá)的安裝位置任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.常見安裝位置

還有安裝于車輛前部牌照位置，如圖5-19所示；另外如L4級別的無人駕駛小車小宇，其搭載的激光雷達(dá)位置圖如5-20所示。一、激光雷達(dá)的安裝位置任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

2.安裝注意事項(xiàng)

以智能網(wǎng)聯(lián)實(shí)訓(xùn)小車為例，激光雷達(dá)安裝于平臺頂部如圖5-22所示，位于小車頂部中心線上，對地高度1.860m，水平放置，安裝角度允許誤差為±2°以內(nèi)。

安裝激光雷達(dá)時線纜方向朝向車輛后部。用于固定激光雷達(dá)的安裝底座建議盡可能平整，不要出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象。激光雷達(dá)安裝底座如圖5-22所示。一、激光雷達(dá)的安裝位置任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

2.安裝注意事項(xiàng)激光雷達(dá)安裝布線時不要將線纜拉得太緊，線纜需保持一定的松弛度注意事項(xiàng)接通電源，激光雷達(dá)通電運(yùn)行，激光雷達(dá)安裝完畢接通電源避障雷達(dá)要水平朝上傾斜5°左右，以解決高反射物體的探測。測量雷達(dá)安裝平面盡可能與地面平行，以提高定位精度。安裝步驟對精度要求較高的場合，必須進(jìn)行激光雷達(dá)的水平調(diào)整。位置調(diào)整二、激光雷達(dá)的檢測任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.零部件外觀檢查（1）檢查激光雷達(dá)外殼是否臟污、破損，若有臟污，將其清潔干凈；（2）檢查激光雷達(dá)連接線束，應(yīng)無破損、松動。2.線路檢測（1）斷開車輛電源開關(guān)，拆下蓋板；（2）拔下激光雷達(dá)控制器電源插頭；（3）測量控制器電源插頭，是否有12V工作電壓；（4）打開激光雷達(dá)控制器上蓋，測量雷達(dá)電源端子應(yīng)有12V電壓，否則檢查內(nèi)部保險絲是否損壞；（5）檢查控制器網(wǎng)線是否松動、破損，用網(wǎng)絡(luò)檢測儀檢測網(wǎng)線是否存在故障；（6）若無誤，則按相反順序恢復(fù)操作。二、激光雷達(dá)的檢測任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

3.激光雷達(dá)常見故障及解決辦法二、激光雷達(dá)的檢測任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

3.激光雷達(dá)常見故障及解決辦法二、激光雷達(dá)的檢測任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

3.激光雷達(dá)常見故障及解決辦法三、激光雷達(dá)的標(biāo)定任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

激光雷達(dá)標(biāo)定就是將計(jì)算激光雷達(dá)自身坐標(biāo)系與其他坐標(biāo)系（如車身坐標(biāo)系）之間的相對變換關(guān)系即差值，從而在車輛坐標(biāo)系下得到激光雷達(dá)的檢測結(jié)果，如障礙物相對本車的距離、速度、角度等信息，方便后續(xù)的感知計(jì)算。激光雷達(dá)的極坐標(biāo)與XYZ坐標(biāo)映射關(guān)系如圖5-23所示。三、激光雷達(dá)的標(biāo)定任務(wù)二激光雷達(dá)的檢測與安裝**信息資訊**

1.某品牌激光雷達(dá)的標(biāo)定步驟。

在激光雷達(dá)安裝完畢后，需要在車輛上進(jìn)行激光雷達(dá)的標(biāo)定。不同品牌的控制策略不一樣，標(biāo)定方法也不一樣。但常規(guī)標(biāo)定步驟如下：（1）在工作區(qū)放置工作牌，將激光雷達(dá)安裝在支架上，注意保持平整、無遮擋。（2）將激光雷達(dá)的USB接口與試驗(yàn)臺USB接口連接。（3）打開計(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理器”，查看“連接硬件的識別端口”。（4）打開深圳速騰公司提供的“RSVIEW”軟件，讀取設(shè)備參數(shù)，根據(jù)硬件識別端口進(jìn)行設(shè)置。（也可使用其他定制軟件）（5）單擊“command-scan”啟動激光雷達(dá)掃描。（6）在激光雷達(dá)正前方放置障礙物模擬目標(biāo)，觀察掃描的點(diǎn)云圖像、角度和距離信息。（7）移動物體，觀察點(diǎn)云變化，并記錄。（8）單擊“setmotorPWM”，調(diào)節(jié)激光雷達(dá)轉(zhuǎn)速。（9）連接顯示器。（10）根據(jù)激光雷達(dá)接口及定義，測試激光雷達(dá)供電電壓值。（11）測試激光雷達(dá)輸出、輸入信號波形（比特率256kbi/s），并記錄。（12）測試激光雷達(dá)PWM脈沖調(diào)制信號