項(xiàng)目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車的感十一節(jié)環(huán)境感知雷達(dá)分類課件

項(xiàng)目二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車的“感”十一節(jié)環(huán)境感知雷達(dá)分類環(huán)境感知在日常生活中，我們觀察周圍環(huán)境需要依靠眼睛和視覺系統(tǒng)，視覺系統(tǒng)在人類生存和生活中有著非常重要的地位。機(jī)器視覺傳感器機(jī)器視覺傳感器也叫攝像頭，是環(huán)境感知系統(tǒng)中最常用的傳感器，被測目標(biāo)物體通過鏡頭生成光學(xué)圖像，投射到圖像傳感器上，光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并進(jìn)行加工處理后，形成特定格式的圖像，傳輸?shù)斤@示屏上進(jìn)行顯示。機(jī)器視覺傳感器單目攝像頭雙目攝像頭廣角攝像頭夜視紅外攝像頭○按種類劃分機(jī)器視覺傳感器前視后視側(cè)視側(cè)視內(nèi)置○按位置劃分機(jī)器視覺傳感器駐車輔助類行車輔助系統(tǒng)○按功能劃分車內(nèi)監(jiān)控機(jī)器視覺傳感器攝像頭的優(yōu)勢，在于能夠提取豐富的紋理和顏色信息，因此適用于目標(biāo)物體的分類?！饠z像頭的優(yōu)勢機(jī)器視覺傳感器攝像頭的缺點(diǎn)在于，對于距離的感知能力較弱，并且受光照條件影響較大?！饠z像頭的缺點(diǎn)雷達(dá)的認(rèn)識蝙蝠在夜晚能輕松的捕捉飛蛾和蚊子。經(jīng)過科學(xué)家對蝙蝠的深入研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠是利用他們的嘴巴和耳朵來進(jìn)行探路，通過從嘴里發(fā)出超聲波。超聲波向前發(fā)射，遇到前方障礙物或者獵物就會被反射回來，蝙蝠的耳朵收到并識別超聲波后就會做出判斷，于是人們受蝙蝠的啟發(fā)發(fā)明了雷達(dá)?！鹄走_(dá)的原理雷達(dá)的認(rèn)識雷達(dá)已經(jīng)遍布我們生活的每個(gè)角落，大到科學(xué)研究、軍事裝備、氣象服務(wù)、航空飛機(jī)，小到導(dǎo)航地圖和智能汽車的環(huán)境感知系統(tǒng)。雷達(dá)的認(rèn)識雷達(dá)是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達(dá)發(fā)射電磁波到目標(biāo)物體上，遇到目標(biāo)物體后電磁波反射并被接收。由此，獲得目標(biāo)物體與電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、距離變化率及速度、方位、高度等信息?！鹄走_(dá)的工作原理雷達(dá)的認(rèn)識○按頻段劃分雷達(dá)的認(rèn)識○激光雷達(dá)激光雷達(dá)，是一種采用發(fā)射激光束的方式，去測量周圍環(huán)境物體的距離和方位的一種裝置。激光雷達(dá)由發(fā)射模塊、接收模塊和處理模塊三部分組成。雷達(dá)的認(rèn)識工作時(shí)，發(fā)射模塊發(fā)射激光束到目標(biāo)物體上，反射信號及目標(biāo)回波，從目標(biāo)物體反射回來后進(jìn)入接收模塊，處理模塊把收到的信號與發(fā)射信號進(jìn)行分析處理，獲取目標(biāo)物體的距離、方位、高度、速度姿態(tài)以及形狀參數(shù)等有關(guān)信息，從而對障礙物、移動物體等目標(biāo)進(jìn)行探測、追蹤和識別。雷達(dá)的認(rèn)識○激光雷達(dá)按掃描方式劃分機(jī)械式激光雷達(dá)混合半固態(tài)激光雷達(dá)固態(tài)激光雷達(dá)雷達(dá)的認(rèn)識○激光雷達(dá)按線束數(shù)量劃分單線束激光雷達(dá)多線束激光雷達(dá)雷達(dá)的認(rèn)識○激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)激光雷達(dá)具有測量精度高、作用距離遠(yuǎn)、體積小、質(zhì)量輕、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是遇到雨雪霧霾等天氣就失靈了，無法正常工作。與視覺傳感器相比，激光雷達(dá)無法識別交通信號燈和交通標(biāo)志等信息.另外激光雷達(dá)的制造成本也偏高，所以在高檔的智能汽車上才會裝配激光雷達(dá)。雷達(dá)的認(rèn)識○毫米波雷達(dá)毫米波雷達(dá)，是利用毫米波波段探測目標(biāo)的雷達(dá)，毫米波的波長介于微波和厘米波之間，所以兼有微波雷達(dá)和光電雷達(dá)的一些優(yōu)點(diǎn)。雷達(dá)的認(rèn)識○毫米波雷達(dá)按工作頻率劃分雷達(dá)的認(rèn)識○毫米波雷達(dá)按探測到距離劃分短距離雷達(dá)中距離雷達(dá)遠(yuǎn)距離雷達(dá)雷達(dá)的認(rèn)識○毫米波雷達(dá)組成毫米波雷達(dá)由天線、發(fā)射模塊、接收模塊和信號處理模塊組成。雷達(dá)的認(rèn)識○毫米波雷達(dá)工作原理工作時(shí)，毫米波雷達(dá)內(nèi)部的高頻電路，通過天線向外界發(fā)射電磁波來檢測目標(biāo)物體。信號在傳播過程中被目標(biāo)物體反射，回波信號通過雷達(dá)的接收天線接收，經(jīng)過混頻和信號處理，提取目標(biāo)物體的距離和運(yùn)行速度等信息。雷達(dá)的認(rèn)識○毫米波雷達(dá)工作過程相比于攝像頭和激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)不受晝夜和天氣狀況的限制，可以全天候全天時(shí)正常工作，因?yàn)楹撩撞ɡ走_(dá)強(qiáng)大的穿透能力，雨霧、灰塵等都不會對它產(chǎn)生干擾。毫米波雷達(dá)的探測距離與速度能力也特別強(qiáng)，裝在智能汽車上可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離感知和探測。不過，毫米波雷達(dá)對目標(biāo)物體識別有難度，需要與攝像頭協(xié)同使用。雷達(dá)的認(rèn)識○超聲波雷達(dá)超聲波雷達(dá)，相較于其他傳感器都是通過電磁波來進(jìn)行探測，而超聲波雷達(dá)則是通過發(fā)射機(jī)械超聲波來進(jìn)行檢測，檢測距離就相對比較短。雷達(dá)的認(rèn)識超聲波雷達(dá)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低。通常把它安裝在車身的前后以及兩側(cè)，用來測量目標(biāo)物體的距離。雷達(dá)的認(rèn)識安裝在汽車側(cè)面位置，是泊車時(shí)候輔助泊車。安裝在汽車前后側(cè)保險(xiǎn)杠上，可以在倒車時(shí)提供實(shí)時(shí)監(jiān)測，完成自動或輔助倒車?！鸪暡ɡ走_(dá)的功能雷達(dá)的認(rèn)識工作時(shí)，超聲波發(fā)射裝置向周圍環(huán)境發(fā)出超聲波，遇到目標(biāo)物體后的反射信號被接收裝置接收。信息處理模塊會計(jì)算出接收信號和發(fā)出信號的時(shí)間差，從而得出測量距離。○超聲波雷達(dá)的工作原理雷達(dá)的認(rèn)識超聲波雷達(dá)，對于外界光線和電磁環(huán)境不敏感，而且可以防水防塵，即使有少量的泥沙遮擋，也不會影響檢測功能。雷達(dá)的認(rèn)識由于超聲波雷達(dá)的探測范圍在0.1-3米之間，而且精度較高，因此非常適合泊車時(shí)使用。超聲波雷達(dá)相對毫米波和激光雷達(dá)而言，成本較低、測距簡單、很容易識別非標(biāo)障礙物，并且穿透力很強(qiáng)，所以非常適合智能汽車的使用要求?！鸪暡ɡ走_(dá)的優(yōu)點(diǎn)高級駕駛輔助系統(tǒng)高級駕駛輔助系統(tǒng)簡稱ADAS，是利用車上的各種傳感器，對車內(nèi)外的環(huán)境進(jìn)行檢測，經(jīng)過車載控制單元的分析處理后，提醒駕駛員在最快時(shí)間內(nèi)察覺可能發(fā)生的危險(xiǎn)，早期的ADAS技術(shù)主要以被動式報(bào)警為主，當(dāng)車輛檢測到潛在危險(xiǎn)時(shí)會發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員注意異常的車輛或道路情況。高級駕駛輔助系統(tǒng)對于最新的ADAS技術(shù)，主動干預(yù)也很常見，所以ADAS是一種提高駕駛安全的主動安全系統(tǒng)。目前，由于實(shí)現(xiàn)完全自動駕駛的難度較大，ADAS技術(shù)作為輔助