专题二.雷达测距控制技术.pptVIP

雷达测距控制技术 1 概述 2 雷达测距的组成元件 3 雷达测距的工作原理 4 雷达测距的性能指标 5 几种常见的测距雷达 6 雷达测距的发展趋势 1 概 述 雷达测距防撞控制系统(Distronic，简称DTR)属于汽车主动安全装置，是当前国际汽车安全领域研究的热点之一。 汽车防碰撞技术首先需要解决的问题是汽车之间的安全距离。汽车与汽车之间的距离小于安全距离，就应该能够自动报警，并采取制动措施。 目前，测定汽车之间安全距离的方法有三种:超声波测距、毫米波雷达测距和激光测距， 防撞雷达系统装配在车辆的前方、侧方或者后方，完成前视防撞(防追尾碰撞)、侧视防撞(防更换车道时两车相撞)和后视防撞(防倒车时与车后阻碍物相撞)等侧重点各异的功能。 主要功能：防撞预警，辅助停车，盲点探测等， 为完成上述功能所应达到的技术要求是系统应具有测距、测速、测角的功能。 下图为奔驰车距监控防撞系统，可以在车辆停车和倒车时检测车辆前、后、侧面的障碍物距离，在靠近障碍物时会发出声音警报。 2 雷达测距控制系统的组成 DTR雷达控制模块 DTR雷达传感器（激光雷达、 毫米波雷达传感器） DTR电脑 天线、发射/接受组件 中频信号处理装置 电源及报警显示  3.雷达测距的基本原理 工作原理：在车辆行驶中，雷达窄波束向前发射电磁波信号，当发射信号遇到目标时，被反射回来被同一天线接收，经混频放大处理，算出雷达与目标的距离和相对速度， 微处理器将上述两个物理量代入危险时间函数数字模型后，既可算出危险时间，当危险程度达到各种不同等级时，分别输出报警信号或通过车辆控制电路去控制车速或刹车。  当距离过近时，有些车型警告喇叭会响起，以警告驾驶者注意前方障碍物已经接近车体，同时DTR电脑会通过车身电脑网络CAN-BAS与发动机ECU、变速器ECU及ESP(车辆稳定行驶系统) 、ABS刹车系统ECU，通过限制发动机输出转速，调节刹车作用力及变速箱挡位，控制定速巡航的车速。 若前方无障碍物（100米为限）则警告灯会熄灭，车子便会加速至预设的巡航速度 装有避撞雷达的汽车上了高速公路以后，驾驶员启动车上的避撞雷达。雷达选定好跟随的汽车以后，被跟随的汽车就成了后面汽车的“目标车”，无论加速，减速，停车，启动，后面的汽车都会在瞬间之内知晓，如果前面的汽车行驶一段时间之后，不再适合于自己的“目标车”，驾驶员可以重新选择另一辆“目标车”。 4.雷达测距的性能指标 1最大探测距离 2测距精度 3最小探测距离 4方位精度 5其他特殊情况 5. 几种常见的雷达测距 5.1 毫米波雷达测距 5.2 激光雷达测距 5.3 超声波倒车雷达 5.1毫米波雷达测距 防撞雷达,防止汽车追尾 对于车载雷达,一般选用60GHz 、 120GHz 、 180GHz波段,对应的波长为毫米级,故成为毫米波雷达. 特点：毫米波雷达采用的是波长在1厘米以下，频率30GHZ以上的高频电磁波，波长短，沿直线传播且穿透能力强，几乎不受气象条件的影响。 不但可以探测目标的距离，还可测出相对速度和方位。 价格昂贵， 需要防止电磁波干扰由于存在其它通讯设施电磁波干扰以及雷达装间的相互影响,容易发生误动作. 5.2 激光测距雷达 原理同毫米波雷达测距，用窄激光束对某一地区进行扫描。 特点：快，准，远，抗干扰，无盲区，测距精度可达厘米甚至毫 米级，比微波雷达高近100倍，测角精度理论上比微波雷达高一义倍以上。 遇到下雨或大雾等恶劣天气，穿透能力差，导致无法使用 防追尾碰撞激光报警装置 该装置结构如图3.4所示。包括发光部、受光部、计算车间距离的激光雷达、信号处理电路、显示装置、车速传感器等构成。 图3.4 报警装置的车载状态 扫描式激光雷达 不但至前方车的距离可测，而且其横向方向的位置也可以检测出来。此技术的进一步发展，可使扫描角度成360°。这时，如果在车辆四角设置类似的扫描式激光雷达，那么车辆四周的障碍物都可以测出。 图3.7扫描式激光雷达 5.3 超声波电子倒车雷达 超声波测距特点： 优点：1对雨，雪，雾穿透能力强，衰减小， 2测距原理简单，制作方便，成本低， 缺点： 1 超声波的传播速度相对电磁波来说慢的多，当汽车在高 速公 路上以每小时上百公里速度行驶时，超声波测距无法跟上车距实时变化，误差大。 2. 方向性差，发散角大。由于发散使能量大大降低，另一