ADAS的种类与主要组成 LiDAR的用途与相关技术

2023-07-30

汽车前面和后面的雷达,是怎么工作的?

倒车雷达系统的组成

倒牛宙系统又称驻车辅助系统。在倒车过程中,如果在车辆要经过的路径上有障碍物,则停车距离控制系统会向驾驶员发出警告。

倒车雷达系统由倒车雷达ECU、倒车雷达蜂鸣器及数个(通常为4个)安装在(后)保险杠上的倒车雷达传感器等组成。如果安装后摄像头,则会在导航屏上提供车辆后部区域的图像。

倒车雷达蜂鸣器通常安装在仪表板横梁的上部,靠近驾驶员侧,由螺栓固定。有的则是安装在组合仪表内部,或者说是由仪表内部的报蜂鸣器完成这一功能。

倒车雷达传感器俗称探头,安装在后保险杠上,包括左、左中、右中、右传感器,由外向内嵌入式安装,如下型猜悉图所示。各传感器的安装位置都有规定,不能装错,否则可能引起误报。

工作原理

倒车雷达系统就是利用超声波信号,经倒车雷达主机内微电脑的控制,再从探头的发射与接收信号过程中,比对信号折返时间而计算出障碍物距离,然后由报警器发出不同的报警声。与障碍物的距离=发收时间差×声速/2。

当车辆挂到倒车挡时,倒车雷达ECU使用超声波传感器监控后保险杄周围的区域,如果监控区域内检测到物体仪表组件内的声音报警装置就会发出声音警告。系统能够探测到比较坚硬的固体障碍物同时也能探测到铁丝网和栅栏之类的物体。侧面两个传感器卜乎的检测范围是距离保险杠拐角处60cm的区域。

当探测到的距离在侧部小于20cm,或在中部正后方小于30cm时,声响信号将变为持续音以避免碰撞保险杠。

倒车雷达系统电路示例,点火开关处于ON/ START位置时,电流通过车身熔丝盒中熔丝F1,到倒车灯开关端子2。当变速器操纵机构处于倒挡位置时,电流从倒车灯开关端子1输岀,到倒兆卜车雷达控制器端子1,为倒车雷达控制器提供电源。倒车雷达系统电路

①电流从倒车雷达控制器端子7输出,到倒车雷达左传感器端子2,从倒车雷达左传感器端子1接地,检测左侧是否存在障碍物。

②电流从倒车雷达控制器端子8输出,到倒车雷达中传感器端子2,从倒车雷达中传感器

端子1接地,检测中间是否存在障碍物

③电流从倒车雷达控制器端子15输出,到倒车雷达右传感器端子2,从倒车雷达右传感器端子1接地,检测右侧是否存在障碍物。

Lidar技术的用途

在军事上,对付敌化学生物袭击的最重要措施之一是迅速发现化生战剂的存在,以便及时地采取各种相应的防护,而用激光雷达技术进行探测,由于其探测距离远、获得结果快速和手续简便,使它远远胜过其他任何一种常规的生化战剂的检测方法。
军事上常常希望飞机低空飞行,但飞机飞行的最低高度受到机上传感器探测小型障碍物能力的限制。且不说阻塞气球线这样的对抗设施,在60米以下,各种动力线,高压线铁塔,桅杆、天线拉线这样的小障碍物也有明显的危险性。 现有的飞机传感器,从人眼到雷达,均难以事先发现这些危险物,这种情况,在夜间和恶劣天气条件下尤其突出。而扫描型激光雷达因其具有高的角分辨率,故能实时形成这些障碍物有效的影像,提供适当的预警。据1993年5月出版的《军事技术》报导,在法国政府和英国政府的倡议下,由法国达索电子公司和英国GEC-马可尼航空电子学公司雷达系统分部组成的联合体研制出一种紧凑的激光雷达(CLARA)。其主要功能即是发现飞机航线上有危险的障碍物。并显示给驾驶员,且不论白天、黑夜及天气的好坏,均能对前面所提到的各种障碍物进行实时探测、分类和显示。选用的工作波长不受阳光的影响,有良好的穿透烟、雾的特性。为了保证飞机转弯时始终提供适当的警戒,传感器采用了大视场。
紧凑激光雷达的另一功能是进行地形跟踪和目标确定,这要求系统能实现处理飞机前方地形的回波,以产生飞行控制指令。紧凑激光雷达由三部分组成,即传感器头,扫描器及信号与数据处理器。传感器头的核心是激光器组件与探测器组件,前者包括两台CO2激光器,一台提供脉冲或连续波发射光束;另一台是小功率本机振荡器,用于与回波进行外差相干。而探测器组件则为宽波段红外探测器上光学元件的组合,并采用超低温冷却,以减小量子噪声,提高探测灵敏度。探测器将光信号转换为电信号,送往信号处理器进行处理,扫描器的核心是陀螺稳定的双反射镜及其他可旋转光学部件,要求能适应不同的工作模式。在障碍物告警模式下,首先要找到目标的大致方位,因而无需很多的分辨率,但必须有较大的扫描视场;与此相反,在瞄准模式下,目标的大致位置已知,因此无需很大的扫描视场,但要求有很高的距离和视角分辨率,并能以高精度跟踪所选目标。

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