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汽车电子车载雷达和超声波雷达系统工作原理

  汽车电子科技类产品是指智能网联汽车、车联网和车载信息服务中,具备感知、计算、 反馈、控制、执行、通信、应用等功能,实现信息感知、高速计算、状态监测、 行为决策和整车控制的基础电子科技类产品。汽车电子于 1970 年代引入汽车工业,首 先在发动机燃油喷射控制管理系统应用,随着电子技术的持续不断的发展和汽车电子创新性 用途的不断开发,汽车电子开始大范围的应用于汽车的所有的领域。汽车电子种类较多, 按照应用领域划分可大致分为汽车电子控制管理系统(发动机电子、底盘电子、驾驶辅 助系统、车身电子)和车载电子电器(安全舒适系统、娱乐通讯系统等)等。

  汽车电子按照技术用途划分可大致分为传感器、控制器和执行器三类,近年来,汽 车电子行业呈现出智能化、网联化、集成化等的新发展的新趋势,促使传感器等关键 部件需求日益增加及数据总线技术关键技术逐渐普及。

  汽车传感器是汽车电子控制管理系统不可或缺 的一部分,用以测量位置、压力、力矩、温度、角度、距离、加速度、空气流量 等信息,并将这一些信息转换成电信号传输到汽车电子控制器。随着汽车电子科技类产品 在汽车应用的普及和多样化发展,汽车传感器产品的销量也实现了迅速增加。目 前,普通汽车一般安装数十个传感器,而高级轿车则安装多达上百个传感器。全 球范围内,无人驾驶技术不断向高阶跃进,对于传感器的需求也随之快速攀升。

  目前,汽车智能驾驶感知系统最重要的包含视觉感知、超声波感知、毫米波感 知和激光感知。

  汽车智能驾驶感知系统是汽车的“眼睛”和“耳朵”,负责对汽车所处环境进 行侦测,构成了汽车系统感知层,并为高级辅助驾驶系统的决策层提供准确、 及时、充分的依据,进而由执行层对汽车安全行驶作出准确判断。 汽车智能驾驶感知系统产品在汽车中的具体应用示意图如下:

  目前市场上主流的汽车智能驾驶感知系统包括视觉感知、超声波感知、毫 米波感知、激光感知等技术路线。不一样的汽车智能驾驶感知系统技术路线的优 点、缺点、适用场景和受限场景不同,主要如下:

  不同类型汽车智能驾驶感知系统的适用场景、受限场景、优缺点、成本等 不同,彼此之间主要形成互补而非简单替代关系。随着汽车行业整体智能化水 平的提高,汽车智能驾驶感知系统已逐步作为标配而大范围的应用于高、中、低档 等各类车型;因为无人驾驶的冗余和容错要求导致越是高阶的无人驾驶需要装 配越多的汽车智能驾驶感知系统,所以随着无人驾驶阶段的提升,单车的汽车 智能驾驶感知系统数量需求预测将同步增加。

  车载摄像系统产品采用高度平台化设计,融合了图像传感、车道偏 离预警、夜视、防水、3D 动态车辅线等多方面的技术,设计简单、灵活、可 靠,可支持 130°或者 195°镜头,支持不同的图像传感器。

  车载视觉系统产品在泊车系统中的应用可与车载雷达系统产品配合使用 的。泊车系统通过安装在车身上的摄像头以及超声波传感器,探测停车位置, 并形成实时泊车影像,帮助驾驶员扫除视野死角,提高泊车安全性和准确性。

  全景摄像系统,也叫 360 全景系统,是车载视觉安全系统的重要组成部 分,其工作原理是在车身周围安装若干广角摄像头用于采集车身周围画面,通 过图像处理手段将所采的鱼眼图像转变为没有畸变的俯视画面,最后多幅图像拼接为一张车体鸟瞰视图,实时地显示给司机,由此减少由于驾驶员视野盲 区引发的交通事故。

  车载视频行驶记录系统即记录车辆行驶途中的影像及声音等相关资讯的仪 器,车载录像系统的基本组成包括摄像头、主机、重力传感器、数据分析软件 等。车载视频行驶记录系统采用嵌入式处理器和嵌入式操作系统,结合 IT 领域最新的音视频压缩/解压缩技术、无线通讯技术、USB通信技术、高级车载电源管理技术,适用于各类车型进行实时录像和监控。

  超声波雷达系统,主要由超声波传感器、控制器和显示器或蜂鸣器等部分 组成。超声波雷达系统采用超声波测距原理,驾驶者在倒车或行驶时,启动车 载雷达系统,在控制器的控制下,由装置于车身上的探头发送超声波,遇到障 碍物,产生回波信号,传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理,判断 出障碍物或相邻车辆的位置,由显示器显示距离并发出警示信号提示给驾驶 者,使倒车或行驶更安全。 超声波测距是利用其发射特性来实现,其测距原理是通过超声波发射器发 出超声波信号,再由超声波接收器连续监测超声波发射后遇到障碍物所反射的 回波,由测出的从发射到接收到回波的时间差来计算出障碍物到车体的距离。 车载雷达系统工作原理示意图如下:

  超声波雷达系统主要使用在于ADAS 中的泊车系统和盲点侦测系统中,具体 如下:

  泊车系统按照自动化程度分为普通泊车系统和自动泊车系统。在普通泊车 系统中,超声波雷达系统基本功能是计算车体与障碍物之间的实际距离,并提 示给驾驶者,为驾驶者泊车提供相关依据。 而在自动泊车系统中,超声波雷达系统的应用更为智能化和集成化。自动 泊车系统能使汽车以正确的停靠位泊车,该系统包括环境数据采集系统、中 央处理器和车辆策略控制管理系统,自动泊车系统通过遍布车辆四周的雷达探头测 量车身与周围物体之间的距离和角度,然后通过车载电脑计算出操作流程配合 车速调整方向盘的转动,以此来实现自动泊车。

  盲点侦测系统又叫并线辅助系统,基本功能是扫除后视镜盲区,其基本原 理是在汽车后保险杠安装超声波雷达传感器,在车辆行驶时发出超声波探测信 号,通过超声波雷达探测车辆两侧的后视镜盲区中的超车车辆,对驾驶者进行 提醒,从而避免在变道过程中由于后视镜盲区而发生事故。

  高级驾驶辅助系统(ADAS)是一个主动安全功能集成控制管理系统,其利用 超声波雷达系统、车载摄像系统、车载信息系统等各类电子部件以及算法等多 种技术,分析汽车所处周遭环境,进行静态、动态物体的识别、跟踪,在碰撞 或其他危险发生前就发出警报,使驾驶者提前觉察有几率发生的危险。ADAS 系 统利用ARM、DSP、EVE 等处理器处理有关数据,再通过执行器改变汽车的行 驶状态,或者将信息反馈给驾驶者改变车辆的行驶状态,从而提升汽车驾驶的 安全性和舒适性。ADAS 系统主要使用在于车辆高级辅助驾驶或智能驾驶领域, ADAS 系统在智能驾驶领域应用示意图如下:

  ADAS 系统最重要的包含感知系统(感知层)、计算分析(决策层)、控制执 行(执行层)三大模块,其中环境感知模块为计算分析模块提供基础数据来 源,计算分析模块的计算分析结果为控制执行模块提供指令依据。

  作为 ADAS 环境感知模块的重要组成部分,车载摄像系统、超声波雷达系 统以及毫米波雷达系统等产品在 ADAS 系统的具体应用如下:

  车载摄像系统是 ADAS 系统的视觉传感器,能应用于泊车辅助和行车辅 助等多场景。车载摄像系统最重要的包含前视摄像头、后视摄像头、全景摄像头、 盲区摄像头、流媒体摄像头、车内监控摄像头、疲劳监测摄像头等,目前智能 驾驶的全套 ADAS 功能需要多个摄像头,包括 1 个或多个前视摄像头、多个环 视摄像头、1 个或多个盲区摄像头、1 个或多个流媒体摄像头、1 个疲劳监测摄像头以及 1 个或多个车内监控摄像头。后视摄像头是 ADAS 系统标配的传感 器,常与超声波雷达配合,大多数都用在泊车辅助;盲区摄像头通常为 2 个摄像 头;环视摄像头通常为 4 个广角摄像头,主要使用在于 360 环视泊车,通过将 4 个摄像头的图像进行拼接后形成一幅完整的全景图像;流媒体摄像头通常为 1 个或者 3 个,用于内外镜面后视镜电子化替代;疲劳监测摄像头通常为 1 个, 用于驾驶员的疲劳状态、注意力集中度、危险驾驶行为等驾驶员状态监控并报 警提示;前视摄像头通常为 1 个或多个,主要是用于 FCW(前碰撞预警系统) 和 TSR(交通标识智能识别)等行车辅助系统,未来随着算法的精进,与毫米 波雷达配合,还能轻松实现行人/车辆/障碍物侦测系统等 ADAS 系统。

  自二十世纪 90 年代以来,经济贸易的全球化、世界汽车工业产业链分布的 全球化和大规模的跨国兼并重组,从根本上改变了汽车产业的传统资源配置方 式和竞争模式。汽车产业链的全球化具体表现在零部件的全球采购、产品生产 和销售网络的全球化布局和研发体系的专业化分工。 汽车行业全球化的产业链格局催生出了新型专业化分工协作模式,整车企 业与零部件企业形成了基于契约的网络型组织架构,整车企业的零部件全球采 购和零部件生产的全球化模糊了汽车产品的“国家特征”,也推动了汽车行业的 快速发展。特别是 2008 年全球性金融危机之后,全世界汽车行业产销量稳步增 长,2015 年全世界汽车行业产量达到 9,068 万辆,此后全世界汽车年产量持续稳定 在 9,000 万辆以上。2005-2019 年间,全世界汽车产量、销量的变动情况如下:

  在全世界汽车产销量稳步增长的同时,全球汽车市场结构也不断调整,市场 需求的增长逐步由传统发达国家转移到新兴市场国家,尤其是除日本以外的亚 太地区,汽车产量增长强劲。中国从 2009 年开始超越美国,成为全世界最大的汽 车销售市场。我国汽车销量从 2005 年的 575.74 万辆增长至 2019 年的 2,576.90 万辆,年复合增长率超过 10%;中国汽车销量占全世界汽车销量的比例也从 2005 年的 8.73%增长至 2019 年的 28.23%。

  随着 2001 年中国加入世界贸易组织,中国汽车市场逐步开放,我国汽车制 造企业也把握住了全球分工和汽车制造业产业转移的历史机遇,实现了跨越式 发展,现在已经成为全球汽车工业体系的重要组成部分。同时随着我国经济的不断 发展、人民生活水平的持续提高,居民消费能力尤其是对乘用汽车等的消费能 力快速提高,汽车消费市场规模快速提升。2005-2019 年间,我国乘用汽车产销 量情况如下:

  自 2001 年中国加入世贸组织以来,我国汽车产销量逐年增长。2005 年, 我国乘用车产量仅为 397.11 万辆,而到 2017 年,我国汽车产量达到 2,471.83 万 辆,期间年均复合增长率达到 16.46%。虽然 2018 年、2019 年,我国汽车产销 量连续两年出现同比下降的情况,但是自 2015 年以来,我国乘用车的年产销量 均稳定在 2,000 万辆以上,总体市场规模巨大。我国的人均、户均汽车保有量 与发达国家相比仍存在差距,随着居民收入的进一步提高、脱贫攻坚取得全面 胜利,消费升级、拉动内需、促进国内大循环将进一步释放国内的汽车消费需 求,为全行业带来新的市场。

  2022年全球共销售了7940万辆新车,相比2021年下降2%,其中北美、欧洲和中国市场均出现下降,而印度、中东、东南亚和非洲等新兴市场则呈现上涨趋势。

  介绍了摩托罗拉16位单片机MC9S12DP256的结构、特点及其区别于其它单片机的优势。通过MC0S12DP256在汽车电子门控汽车电子系统的应用实例,简单介绍了MC9S12DP256单片机在汽车电子领域的应用方法。 中国的汽车业从2002年开始呈现出很好的发展势头。据国家计委最新数据显示:2002年全国轿车的产、销量首次突破百万辆大关,分别达到109万辆和112.6万辆同比增长55%和56%。整个汽车行业的产销形势也是一片大好,汽车产、销量双双突破300万辆大关,分别达到325万辆和324.8万辆,增幅逼近40%。2002年车市的异常红火,使汽车产业首次超过了电子产业,成为拉动工业增长的最重要动力。作为汽车产业与电子产业

  自动驾驶,必须告别激光雷达「PTSD」。 PTSD,即创伤后应激障碍。这是一种经历创伤变化所引起的情绪状态,会引起不同寻常的情绪反应、自我心理防御及行为反应。 眼下,智能汽车行业陷入了降低成本带来的「PTSD」。 智能汽车品牌面对来势汹汹价格战,它们通常以降本应战:去高精地图、去毫米波雷达、去激光雷达的声音,此起彼伏。 面对价格战带来的巨大压力,在兼顾销量与利润的前提下进行「降本」可以理解。 但现实摆在眼前:特斯拉的纯视觉路线,并非人人都能学,更非行业共识。这种在短期内产生的「PTSD」,无法代表未来趋势。 北醒 CEO 李远认为,长远来看,汽车行业「降本」是手段而非目的。行业变革真正的指向,永远应该是提供「便利」且「安全」的

  2月份包含春节,现在月初合格证数据基本出来,我们根据各方面的数据进行梳理。数据的来源为GGII 1)整车数据方面 新能源乘用车的合格证数为 5.1 万,纯电、插电车型分别为 3.7 万、1.3 万。分车企的数据,相比1月份来说,两月份各个车企都要歇口气。 比亚迪:2月份还是延续惯性在走,目前e5和元的数据都有下来,分别为4.2K和2.8K,唐PHEV下探到1.7K左右,其他车型被压倒了500台以下 吉利主要由近4900台纯电(帝豪EV 3.4K 帝豪GSE 1.4K)和1000台领克PHEV所构成 长城的数据,主要是通过欧拉iQ(1683) 欧拉R1(1541台)两款车拉起来的 新造车企业方面,

  引言 在汽车电子系统中,CAN总线通信技术不仅减少了线束减轻了汽车重量从而提高了效率,更重要的是它实现了汽车电子网络的信息共享和数据传输,利用它可以把某项应用按照功能分拆在不同的组件中实现,这样在实现各个功能子系统时非常灵活,系统中组件的使用更广泛更充分,单个组件可以在多个功能系统中被应用。可以说CAN总线的出现更好地体现了网络复用的特点。蓝牙技术在消费电子领域中的成功运用经验推广到汽车电子领域后,其开发与测试遇到了一定的挑战,笔者结合为某整车厂商开发的一款基于CAN总线及蓝牙技术的车载信息娱乐设备,介绍基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品开发及测试中的关键技术。 产品开发 该产品是一个集成USB音频

  控制器局域网(CAN)是一种有效支持分布式控制或实时控制的现场总线,具有高性能和高可靠性的特点;随着现代汽车技术的发展,CAN技术在汽车电子领域应用日益广泛。     1 汽车电子与CAN总线     随着汽车电子技术的不断发展,汽车上各种电子控制单元的数目不断增加,连接导线显著增加,因而提高控制单元间通讯可靠性和降低导线成本已成为迫切需要解决的问题。为此以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了CAN总线协议,并使其成为国际标准(ISO11898)。1989年,Intel公司率先开发出CAN总线协议控制器芯片,到目前为止,世界上已经拥有20多家CAN总线多种CAN总线协议控制器

  根据市场调研公司IHS 的报告,预计2015年全球汽车销量将达到近9千万辆,其中,中国依然是引领汽车销量上升的最大市场。降低以及预防交通事故、进一步节能环保、提升驾驶舒适度和智能化、带来更多驾驶乐趣,是汽车行业依赖于芯片技术的核心发展趋势。今天,由全球领先的汽车电子供应商英飞凌科技举办的年度汽车电子开发者大会,汇聚了汽车电子产业生态圈上下游,旨在引领产业发展趋势,展示基于最尖端芯片技术的汽车电子解决方案,并探讨如何通过技术创新、多模式合作,给汽车行业带来更多可能。 汽车智能化:3D ToF技术助力自动驾驶及更多 汽车智能化是本届大会的主题之一,而自动驾驶是智能化的高度体现。要实现自动驾驶,车辆需要始终了解驾驶员的状态

  据IHS Research针对中国汽车市场调查数据显示,2013年中国汽车产量将达到2000万辆,并预测到2017年中国汽车年产量将达3000万辆(占全球1.071亿辆总产量的28%);2012年至2017年中国汽车产量年复合增长率(CAGR)为11%。数据显示,中国已经成为全世界最大的汽车市场,并在继续引领全世界汽车市场发展。中国汽车市场是一个高速增长、动态变化的市场。如果不重视本地车厂和客户需求,没有创新,没有快速响应并及时推出量身定制的产品,想必也无法在这样的市场中立于不败之地。有鉴于此,电子发烧友网小编为大家整合并回顾2013年汽车电子行业的几大核心关键字,并对2014年在物联网兴起、4G时代到来的背景下,高速成长的汽车

  电子视镜的应用使驾驶更安全、更智能、更经济、更环保。通过跟踪世界领先商用车企业电子视镜的发展,综述相关文献,从后视镜的劣势,电子视镜的优势及其市场需求、技术发展、法规环境展开分析,并对我国商用车电子视镜的发展的新趋势做出预测,对电子视镜产业高质量发展提出建议。结果表明当前电子视镜项目、电子视镜系统的发展,呈现出技术复杂程度高、产品价值高、专利壁垒高的特点。我国需加快法规出台,激发整车、零部件企业加快研发、验证、产品应用的步伐,促进行业发展,参与国际竞争。 1 引言 近年来,随着汽车和电子摄像、视频显示、数据交互技术的发展,通过摄像头取代后视镜的电子视镜成为新趋势。电子视镜视野宽阔,不受外界环境影响,风阻小、人机交互性好,同时可扩展到自动

  电子视镜系统的发展与应用 /

  电气架构 产业技术路线图

  量产应用

  技术与应用研究报告

  直播回放: 贝能国际推出基于英飞凌技术的毫米波雷达模组,完美解决PIR市场痛点

  基于 Jacinto™ TDA2x SoC 和深度学习的实时 mmWave 和相机传感器融合系统设计

  Littelfuse - 汽车电子电路保护: 市场,标准,应用及解决方案

  【电路】汽车电子点火电路 (Electronic car ignition)

  MPS电机研究院 让电机更听话的秘密! 第一站:电机应用知识大考!第三期考题上线,跟帖赢好礼~

  有奖征文:邀一线汽车VCU/MCU开发工程师,分享开发经验、难题、成长之路等

  近日,龙芯中科在投资者互动平台回应用户提问时表示,龙芯第二代GPU核LG200将在2K3000中应用,2K3000计划在今年上半年交付流片。LG200支持 ...

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  一、概述在大家的殷切期盼下,西门子第三代伺服驱动系统SINAMICS S200 PROFINET 版本从2023年8月18日开始销售。SINAMICS S200 将与SIM ...

  步骤要创建 STL 函数块“STL-Conveyor”,请按以下步骤操作:1 打开项目树中的“程序块” 文件夹。2 双击“添加新块”。3 要添加 ...

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  S7-1500/ET 200MP的系统电源与负载电源模块有什么不同呢?

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