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智能汽車傳感器技術(shù)目錄緒論超聲波雷達(dá)技術(shù)項(xiàng)目1毫米波雷達(dá)技術(shù)項(xiàng)目2激光雷達(dá)技術(shù)項(xiàng)目3視覺傳感器技術(shù)項(xiàng)目4組合導(dǎo)航技術(shù)項(xiàng)目5多傳感器融合技術(shù)項(xiàng)目6項(xiàng)目2

毫米波雷達(dá)技術(shù)03項(xiàng)目導(dǎo)讀毫米波雷達(dá)是工作在毫米波頻段的雷達(dá),因探測(cè)距離大、分辨率高、運(yùn)行可靠且受環(huán)境影響小而廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。毫米波雷達(dá)主要用于感知車輛周圍環(huán)境,實(shí)時(shí)測(cè)量車輛和障礙物之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、方位角等。毫米波雷達(dá)技術(shù)可與其他智能感知技術(shù)相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)盲區(qū)監(jiān)測(cè)、變道輔助、三維建模等功能,并進(jìn)一步對(duì)道路狀況進(jìn)行判斷、分析,最終實(shí)現(xiàn)汽車的自動(dòng)駕駛??梢哉f(shuō),毫米波雷達(dá)技術(shù)已成為未來(lái)保障駕駛安全、實(shí)現(xiàn)智能交通的重要技術(shù)之一。項(xiàng)目導(dǎo)讀本項(xiàng)目主要介紹毫米波雷達(dá)的基本知識(shí)、常見故障及其檢修方法。知識(shí)目標(biāo):學(xué)習(xí)目標(biāo)了解毫米波的基本知識(shí)。掌握毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)、分類及組成。了解毫米波雷達(dá)的應(yīng)用。

熟悉毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理及技術(shù)參數(shù)。

掌握毫米波雷達(dá)的常見故障及其檢修方法。能熟練使用毫米波雷達(dá)的拆裝工具。能拆裝毫米波雷達(dá)。能檢修毫米波雷達(dá)的常見故障。技能目標(biāo):素質(zhì)目標(biāo)弘揚(yáng)愛崗敬業(yè)、忠于職守的職業(yè)精神。激發(fā)心系國(guó)家建設(shè),勇?lián)鷷r(shí)代使命的愛國(guó)情懷。培育執(zhí)著專注、踏實(shí)認(rèn)真的工匠精神。項(xiàng)目導(dǎo)航任務(wù)2.1認(rèn)識(shí)毫米波雷達(dá)任務(wù)2.2檢修毫米波雷達(dá)任務(wù)2.1

認(rèn)識(shí)毫米波雷達(dá)任務(wù)引入小王剛拿到駕照,就迫不及待地開著他新買的領(lǐng)克02混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(簡(jiǎn)稱領(lǐng)克02,見圖)在道路上馳騁。點(diǎn)擊跳過情境任務(wù)引入但由于是新手,小王還不能很好地控制車距和車速,在駕駛過程中總會(huì)發(fā)生各種各樣的意外。有一次,小王在駕駛時(shí)遇到前車緊急制動(dòng),但由于跟車很近,小王一時(shí)沒有反應(yīng)過來(lái),最終車輛以較高的車速向前車撞去。點(diǎn)擊跳過情境任務(wù)引入小王本以為追尾不可避免,沒想到領(lǐng)克02竟然主動(dòng)進(jìn)行制動(dòng),避免了事故的發(fā)生。事后,小王非常后怕,決定以后認(rèn)真開車,同時(shí)也對(duì)領(lǐng)克02的自動(dòng)緊急制動(dòng)功能產(chǎn)生了濃厚的興趣。點(diǎn)擊跳過情境任務(wù)引入“領(lǐng)克02”是利用什么技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)緊急制動(dòng)功能的?問題:2.1.1毫米波概述毫米波是一種波長(zhǎng)為1~10mm的電磁波,其頻率范圍為30GHz~300GHz。毫米波既具有電磁波的一般特點(diǎn),如傳播速度快、傳播不需要介質(zhì)等。也具有其自身獨(dú)特的特點(diǎn),如波長(zhǎng)短、頻段寬、波束窄、分辨率高、不易受干擾等。2.1.1毫米波概述1.電磁波的定義電磁場(chǎng)

變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)可產(chǎn)生電場(chǎng),兩者互為因果、相互依存,從而形成電磁場(chǎng)。電磁波電磁場(chǎng)總是以光速向四周傳播,形成電磁波。電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間中衍生發(fā)射的振蕩粒子波,是以波為形式傳播的電磁場(chǎng)。電磁波的傳播不需要介質(zhì),其在真空中的傳播速度為光速,約為。2.1.1毫米波概述

按波長(zhǎng)的不同,電磁波可分為無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、伽馬射線等,其分類如表所示。種類波長(zhǎng)伽馬射線小于0.01nmX射線0.01~10nm紫外線10nm~0.38μm可見光0.38~0.76μm紅外線(0.76~1000μm)近紅外線0.76~3μm中紅外線3~6μm遠(yuǎn)紅外線6~15μm超遠(yuǎn)紅外線15~1000μm電磁波的分類2.1.1毫米波概述(續(xù)表)種類波長(zhǎng)無(wú)線電波(1mm~3000m)微波(1mm~1m)毫米波1~10mm厘米波1~10cm分米波1~10dm超短波1~10m短波10~100m中波100~1000m長(zhǎng)波1000~3000m2.1.1毫米波概述當(dāng)電磁波在空間中傳播時(shí),一旦傳播的介質(zhì)發(fā)生改變,電磁波就會(huì)出現(xiàn)吸收、反射、透射、衍射等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的發(fā)生一方面取決于物體的材質(zhì),另一方面則取決于電磁波的波長(zhǎng)。水會(huì)吸收電磁波,因此水下探測(cè)很少使用電磁波,而較多使用聲波。例子:廣播信號(hào)會(huì)穿過墻壁,因此在室內(nèi)也能接收到廣播信號(hào),但是WiFi信號(hào)的強(qiáng)度卻很容易受到墻壁的影響。2.1.1毫米波概述在實(shí)際中,應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景合理選用電磁波。一般來(lái)說(shuō),波長(zhǎng)越短,電磁波越容易發(fā)生反射;波長(zhǎng)越長(zhǎng),電磁波越容易發(fā)生衍射和透射。2.1.1毫米波概述(1)頻帶寬毫米波的帶寬高達(dá)270GHz,是微波以下各頻段帶寬之和的9倍??紤]到空氣對(duì)毫米波的吸收衰減作用,通常使用大氣窗口附近的頻段,但其頻段總帶寬也達(dá)到了135GHz,是微波以下各頻段帶寬之和的近5倍。知識(shí)加油站大氣窗口也稱大氣窗區(qū),是指電磁波能夠較好地穿透大氣的一些頻段。由于大氣中的各種粒子(如水蒸氣和氣體分子)對(duì)電磁波輻射具有吸收和反射作用,因此僅某些頻段的電磁波更容易被地面裝置接收。2.毫米波的特點(diǎn)2.1.1毫米波概述好處極為富裕的帶寬資源可保證大量的電磁波信號(hào)在該頻段內(nèi)工作而不會(huì)相互干擾,且可使工作時(shí)信號(hào)的時(shí)延極小。5G通信也使用了毫米波技術(shù),其使用的頻段一般為24GHz~100GHz,比4G通信時(shí)使用的頻段寬幾十倍。2.1.1毫米波概述(2)波長(zhǎng)短毫米波的波長(zhǎng)位于厘米波和紅外線相交疊的波長(zhǎng)范圍內(nèi),因此毫米波兼具了兩者的優(yōu)點(diǎn),既容易發(fā)生反射,又不容易受到干擾。毫米波和厘米波同屬于微波,可全天候使用,受外界環(huán)境影響小,抗干擾能力強(qiáng),不受物體表面顏色、形狀的影響。2.1.1毫米波概述好處與紅外線相似,毫米波的頻率較高、波束較窄,因此具有較高的分辨率和精度,可分辨距離較近的小目標(biāo)并可清晰地探測(cè)目標(biāo)的細(xì)節(jié)。2.1.1毫米波概述(3)穿透能力強(qiáng)毫米波在大氣中傳播時(shí),雖然其衰減程度比其他微波的大,但卻比紅外線和激光的小得多。2.1.1毫米波概述好處毫米波可有效地穿透水滴、煙塵、云、霧和等離子體,且對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng),可全天候工作,因此廣泛應(yīng)用于環(huán)境遙感、軍事偵察等領(lǐng)域。2.1.1毫米波概述(4)大氣傳播衰減大毫米波波長(zhǎng)短,因此在大氣中傳播時(shí)容易被阻擋和吸收,僅在大氣窗口傳播時(shí)衰減才較小,而在非大氣窗口傳播時(shí),毫米波的衰減較為嚴(yán)重,尤其在60GHz、120GHz和180GHz這3個(gè)頻率附近,毫米波的衰減達(dá)到極大值,即衰減峰。2.1.1毫米波概述好處衰減峰頻段可用于要求安全性能較高的隱蔽網(wǎng)絡(luò)。2.1.1毫米波概述目前世界各國(guó)對(duì)車載毫米波雷達(dá)的頻段并無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),主要集中在24GHz、60GHz、77GHz和79GHz4個(gè)頻率附近。24GHz波的波長(zhǎng)為12.5mm,嚴(yán)格地說(shuō)該頻率的波并不屬于毫米波。但是由于該頻率是最早被應(yīng)用于汽車?yán)走_(dá)的,因此如今汽車行業(yè)仍把頻率位于24GHz的雷達(dá)稱為毫米波雷達(dá)。3.車載毫米波雷達(dá)頻段2.1.1毫米波概述歐盟主要使用的車載毫米波雷達(dá)頻段為24.05GHz~24.25GHz我國(guó)早在2005年就將76GHz~77GHz頻段規(guī)劃為車輛測(cè)距雷達(dá)用,而后在2012年將24.25

GHz~26.65GHz頻段規(guī)劃為近距車載毫米波雷達(dá)用美國(guó)則使用21.65GHz~26.65GHz和76

GHz~77GHz兩個(gè)頻段日本是世界上少數(shù)將車載毫米波雷達(dá)的頻段確定在60GHz~61GHz的國(guó)家之一2.1.1毫米波概述隨著汽車電子技術(shù)和智慧交通技術(shù)的發(fā)展,出于保障交通安全的需要,車載毫米波雷達(dá)向著更高頻率、更大帶寬方向發(fā)展已是大勢(shì)所趨。2015年,世界無(wú)線電通信大會(huì)(world-radiocomunication-conferences,WRC)將77.5GHz~78.0GHz頻段劃分給無(wú)線電定位業(yè)務(wù),使整個(gè)76GHz~81GHz頻段都可用于車載毫米波雷達(dá)。2.1.1毫米波概述有利于汽車產(chǎn)業(yè)界開發(fā)出全球頻段統(tǒng)一的車載毫米波雷達(dá)設(shè)備,從而有效降低車載毫米波雷達(dá)芯片等相關(guān)零部件的成本,促進(jìn)車載毫米波雷達(dá)向中低端車型的普及。對(duì)車載毫米波雷達(dá)頻段進(jìn)行統(tǒng)一劃分的作用:2.1.1毫米波概述如今,世界各國(guó)的車載毫米波雷達(dá)頻段都在向高頻調(diào)整,77GHz的頻段逐漸成為毫米波雷達(dá)的主流。77GHz毫米波雷達(dá)的主要指標(biāo)如表所示。參數(shù)指標(biāo)參數(shù)指標(biāo)頻段/GHz76~77測(cè)速范圍/(m/s)0~50測(cè)距范圍/m1~250速度精度/(m/s)0.25測(cè)距精度/m0.3最大目標(biāo)數(shù)量/個(gè)超過32最大方位角/(°)45掃描周期/ms小于50俯仰角范圍/(°)主要應(yīng)用的駕駛輔助系統(tǒng)ACC、AEB77GHz毫米波雷達(dá)的主要指標(biāo)2.1.2毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)毫米波雷達(dá)帶寬大、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng),對(duì)物體具有較好的識(shí)別能力,且設(shè)備體積小,便于在車輛上安裝和部署,是具備“全天候、全天時(shí)”工作能力的車載傳感器。因而成為ADAS必不可少的核心傳感器之一。毫米波雷達(dá)的外觀如圖所示。毫米波雷達(dá)的外觀2.1.2毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)1.毫米波雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)(1)響應(yīng)速度快毫米波是電磁波的一種,傳播速度為光速,因此搭載高速信號(hào)處理系統(tǒng)的毫米波雷達(dá)可快速地探測(cè)出障礙物的位置、速度、方位角等信息。(2)探測(cè)距離遠(yuǎn)毫米波頻率較高,波束較窄,因此毫米波雷達(dá)的探測(cè)距離較遠(yuǎn)。一般毫米波雷達(dá)的探測(cè)距離為150~200m,有些甚至可達(dá)300m,可滿足車輛高速行駛時(shí)對(duì)較遠(yuǎn)距離障礙物探測(cè)的需求。2.1.2毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)(3)探測(cè)性能優(yōu)異毫米波波長(zhǎng)較短,不容易發(fā)生衍射和透射,且在遇到金屬物體時(shí)極易發(fā)生反射,因此毫米波雷達(dá)可輕易地探測(cè)到道路上的車輛,且不受車輛顏色和溫度的影響。(4)抗干擾能力強(qiáng)毫米波雷達(dá)的工作頻段較高,而車輛在行駛時(shí)所受的噪聲一般處于較低頻段,因此噪聲基本不影響毫米波雷達(dá)的正常工作。另外,毫米波雷達(dá)較大的帶寬可保證其他信號(hào)接收設(shè)備正常工作而不會(huì)相互干擾,因此,毫米波雷達(dá)的抗干擾能力較強(qiáng)。2.1.2毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)(5)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)相較于光電雷達(dá),毫米波雷達(dá)在大雨及輕微結(jié)霜的情況下仍可正常工作。并且,由于毫米波穿透能力強(qiáng),因此毫米波雷達(dá)的探測(cè)精度受雨、雪、煙、霧等惡劣環(huán)境因素的影響較小。(6)易集成雷達(dá)天線的尺寸一般為波長(zhǎng)的一半,毫米波波長(zhǎng)較小,因此,毫米波雷達(dá)天線的尺寸也較小。2.1.2毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)2.毫米波雷達(dá)的缺點(diǎn)毫米波在空氣中傳播時(shí)容易受到水蒸氣、氣體分子等粒子的影響,這些粒子會(huì)吸收或反射毫米波,從而造成較大的大氣衰減。因此,毫米波雷達(dá)應(yīng)在粒子對(duì)毫米波的衰減作用較小的頻段附近工作。(1)大氣衰減嚴(yán)重(2)存在探測(cè)盲區(qū)毫米波頻率高,波束窄,覆蓋區(qū)域呈扇形,因此毫米波雷達(dá)存在探測(cè)盲區(qū)。2.1.2毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)毫米波雷達(dá)是通過接收被障礙物反射的毫米波來(lái)探測(cè)障礙物位置的,因此,當(dāng)車輛處于充滿雜波的環(huán)境中時(shí),毫米波雷達(dá)會(huì)出現(xiàn)虛假報(bào)警的現(xiàn)象。(3)虛假報(bào)警(4)無(wú)法識(shí)別標(biāo)識(shí)毫米波雷達(dá)無(wú)法識(shí)別交通標(biāo)志、交通信號(hào)燈等。2.1.3毫米波雷達(dá)的分類1.按工作原理分類脈沖波式毫米波雷達(dá)可在很短的時(shí)間(一般為微秒級(jí))內(nèi)發(fā)射大功率的脈沖信號(hào),利用脈沖信號(hào)控制天線向外發(fā)出高頻毫米波,并通過分析發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)之間的時(shí)間差來(lái)計(jì)算障礙物與脈沖波式毫米波雷達(dá)之間的距離。脈沖信號(hào)如圖所示。脈沖信號(hào)2.1.3毫米波雷達(dá)的分類脈沖波式毫米波雷達(dá)測(cè)距原理簡(jiǎn)單,但硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。另外,在車輛高速行駛時(shí),其回波信號(hào)容易受到周圍建筑物、樹木等的影響而發(fā)生衰減,從而降低脈沖波式毫米波雷達(dá)的測(cè)量精度。因此,脈沖波式毫米波雷達(dá)在車用領(lǐng)域應(yīng)用較少。2.1.3毫米波雷達(dá)的分類FMCW毫米波雷達(dá)由毫米波發(fā)射器發(fā)射FMCW發(fā)射信號(hào),由毫米波接收器接收障礙物的反射信號(hào)。利用多普勒效應(yīng),通過分析發(fā)射信號(hào)頻率與反射信號(hào)頻率之間的差值,可精確測(cè)量障礙物與FMCW毫米波雷達(dá)之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度和方位角。FMCW信號(hào)如圖所示。FMCW信號(hào)2.1.3毫米波雷達(dá)的分類對(duì)于靜態(tài)障礙物,發(fā)射信號(hào)經(jīng)障礙物反射后產(chǎn)生反射信號(hào),反射信號(hào)與發(fā)射信號(hào)形狀、頻率相同,只是在發(fā)射和接收時(shí)間上存在差值。對(duì)于動(dòng)態(tài)障礙物,由于FMCW毫米波雷達(dá)與障礙物之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng),反射信號(hào)的頻率會(huì)因多普勒效應(yīng)而高于或低于發(fā)射信號(hào)的頻率,此時(shí)反射信號(hào)與發(fā)射信號(hào)之間除存在時(shí)間差外,還存在多普勒頻。FMCW毫米波雷達(dá)發(fā)射功率低、成本低、信號(hào)處理簡(jiǎn)單,因此應(yīng)用較廣泛。遠(yuǎn)距雷達(dá)(longrangeradar,LRR)032.1.3毫米波雷達(dá)的分類2.按探測(cè)距離分類按探測(cè)距離的不同,毫米波雷達(dá)可分為:近距雷達(dá)(shortrangeradar,SRR)01中距雷達(dá)(middlerangeradar,MRR)02SRR安裝在車身四周,以實(shí)現(xiàn)倒車輔助等功能MRR安裝在車身四角,以實(shí)現(xiàn)盲區(qū)監(jiān)測(cè)、變道輔助等功能LRR一般安裝在車輛前方和后方,以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航、自動(dòng)緊急制動(dòng)、車道偏離預(yù)警等功能。SRR、MRR、LRR都存在探測(cè)盲區(qū),因此可安裝超聲波雷達(dá)用以輔助。2.1.3毫米波雷達(dá)的分類3.按安裝位置分類角向毫米波雷達(dá)安裝在車輛前、后部的兩側(cè),以實(shí)現(xiàn)盲區(qū)監(jiān)測(cè)、變道輔助、后方碰撞預(yù)警、開門預(yù)警等功能,如圖所示。角向毫米波雷達(dá)的功能2.1.3毫米波雷達(dá)的分類前向毫米波雷達(dá)安裝在車輛格柵和前保險(xiǎn)杠上,以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航、自動(dòng)緊急制動(dòng)、車道偏離預(yù)警、智能泊車輔助、前向碰撞預(yù)警等功能,如圖所示。前向毫米波雷達(dá)的功能2.1.3毫米波雷達(dá)的分類4.按工作頻段分類按工作頻段的不同,毫米波雷達(dá)可分為:24GHz頻段毫米波雷達(dá)(工作頻率在24GHz附近的毫米波雷達(dá))77GHz頻段毫米波雷達(dá)(工作頻率在77GHz附近的毫米波雷達(dá))79GHz頻段毫米波雷達(dá)(工作頻率在79GHz附近的毫米波雷達(dá))主要用于近距離探測(cè)主要用于中遠(yuǎn)距離探測(cè)不足之處2.1.3毫米波雷達(dá)的分類1)24GHz頻段毫米波雷達(dá)探測(cè)距離可達(dá)60m,主要用作角向毫米波雷達(dá),用于監(jiān)測(cè)車輛前后及兩側(cè)是否存在障礙物,可使車輛實(shí)現(xiàn)盲區(qū)監(jiān)測(cè)、變道輔助、智能泊車輔助等功能。工作頻率低、帶寬小、探測(cè)距離近,如今已逐步被高頻段毫米波雷達(dá)替代。2.1.3毫米波雷達(dá)的分類美國(guó)和歐洲大部分國(guó)家都已決定自2022年1月1日起停止使用24GHz的寬頻段(21.65GHz~26.65GHz)毫米波雷達(dá)

我國(guó)工信部也規(guī)定自2022年3月1日起不再生產(chǎn)和進(jìn)口24.25GHz~26.65GHz頻段的毫米波雷達(dá),但是24

GHz~24.25

GHz頻段的毫米波雷達(dá)仍可正常使用。亮點(diǎn)之處2.1.3毫米波雷達(dá)的分類2)77GHz頻段毫米波雷達(dá)

探測(cè)距離為100~250m,主要用作前向雷達(dá),用于探測(cè)本車與前車的相對(duì)距離、相對(duì)速度和方位角,可使車輛實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航、自動(dòng)緊急制動(dòng)、車道偏離預(yù)警、前向碰撞預(yù)警等功能。工作頻率較高,帶寬較大,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè)并具有較高的距離分辨率,能探測(cè)到多個(gè)車輛、行人、自行車等,且設(shè)備體積較小,便于在車輛上安裝。因此,77GHz頻段毫米波雷達(dá)正逐步替代24GHz頻段毫米波雷達(dá)而成為主流的毫米波雷達(dá)產(chǎn)品。特點(diǎn)2.1.3毫米波雷達(dá)的分類3)79GHz頻段毫米波雷達(dá)

79GHz頻段毫米波雷達(dá)探測(cè)距離可達(dá)200m。帶寬非常大,因而具有較高的距離分辨率、較大的探測(cè)范圍和較高的角分辨率,可使車輛實(shí)現(xiàn)盲區(qū)監(jiān)測(cè)、變道輔助預(yù)警、前方交通穿行提示等功能。課堂討論以小組為單位討論如下問題:請(qǐng)開動(dòng)腦筋,列舉幾個(gè)應(yīng)用毫米波雷達(dá)的汽車實(shí)例,并討論這些汽車分別用到了哪些類型的毫米波雷達(dá)。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成毫米波雷達(dá)主要由天線、毫米波發(fā)射器、毫米波接收器、信號(hào)處理器等組成。其中,多根天線利用微帶貼片天線技術(shù)貼在印制電路板(printedcircuitboard,PCB)上,毫米波發(fā)射器、毫米波接收器、信號(hào)處理器等集成到單片微波集成電路(monolithicmicrowaveintegratedcircuit,MMIC)上,如圖所示。毫米波雷達(dá)PCB和MMIC2.1.4毫米波雷達(dá)的組成毫米波雷達(dá)通過天線向外發(fā)出毫米波,毫米波在接觸到障礙物后發(fā)生反射,反射信號(hào)被毫米波接收器接收,信號(hào)處理器對(duì)發(fā)射和接收到的反射信號(hào)進(jìn)行處理,得到車輛周圍的環(huán)境信息,如車輛與周圍物體之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、方位角等。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成天線的工作原理天線是如何工作的?2.1.4毫米波雷達(dá)的組成2.1.4毫米波雷達(dá)的組成天線是毫米波雷達(dá)進(jìn)行信號(hào)發(fā)射和接收的重要組成部分,主要負(fù)責(zé)將毫米波發(fā)射器輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為毫米波并向外界發(fā)射(發(fā)射天線),或?qū)⒔邮盏降姆瓷洳ㄞD(zhuǎn)換為電信號(hào)并送至毫米波接收器中進(jìn)行處理(接收天線)。1.天線2.1.4毫米波雷達(dá)的組成天線中用于發(fā)射電磁波的裝置是半波振子,也稱輻射器,是一根能在空間中激起電磁波的金屬棒。電子流在半波振子中是以固定的光速振蕩的因此,半波振子越長(zhǎng),電子流振蕩一個(gè)周期所用的時(shí)間就越久,振蕩頻率就越低。由于毫米波頻率很高,故半波振子的長(zhǎng)度可設(shè)置得很短,因此毫米波雷達(dá)天線的尺寸通常較小。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成點(diǎn)撥:01電子流在金屬棒中來(lái)回反彈的過程稱為電振蕩02電子流從金屬棒的一端振蕩到另一端,再?gòu)牧硪欢苏袷幓貋?lái)所用的時(shí)間稱為振蕩周期03每秒的振蕩周期數(shù)稱為振蕩頻率04電子流從金屬棒一端振蕩到另一端的距離就是半個(gè)波長(zhǎng),即金屬棒的長(zhǎng)度,故該金屬棒稱為半波振子2.1.4毫米波雷達(dá)的組成電子流在半波振子上高頻振蕩,會(huì)在空間中激發(fā)出頻率相同的電磁波并向四面八方隨機(jī)發(fā)射,在遇到障礙物時(shí)這些電磁波也會(huì)從四面八方反射回來(lái),這就無(wú)法判斷障礙物的具體方位。以小組為單位討論如下問題:如何判斷障礙物的具體方位?2.1.4毫米波雷達(dá)的組成2.1.4毫米波雷達(dá)的組成要想判斷障礙物的具體方位,就需要半波振子定向發(fā)射電磁波。反射器就是使半波振子定向發(fā)射電磁波的裝置。毫米波雷達(dá)的反射器如圖所示。毫米波雷達(dá)的反射器半波振子發(fā)出的電磁波先發(fā)射到反射器上,再?gòu)姆瓷淦鞣瓷涑鰜?lái),從而達(dá)到定向發(fā)射的目的。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成反射器的大小與電磁波的波長(zhǎng)有關(guān),波長(zhǎng)越短,反射器就可以越小,但反射器越小,其對(duì)電磁波的集聚作用也越小。為保證發(fā)射出的電磁波具有足夠的方向性,通常將反射器設(shè)計(jì)得較大。例如,對(duì)于波長(zhǎng)為10cm的微波雷達(dá),其半波振子的長(zhǎng)度為5cm,而只有當(dāng)其反射器的直徑達(dá)到9m時(shí)才可保證所發(fā)射的電磁波定向性較好。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成因此,車載毫米波雷達(dá)通常采用其他途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁波的定向發(fā)射。

例如,將幾十上百個(gè)半波振子按一定規(guī)律排列起來(lái),構(gòu)成陣列天線,可達(dá)到收窄波束的目的,從而保證發(fā)射的電磁波具有較好的定向性,且半波振子數(shù)量越多,定向性越好。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成毫米波發(fā)射器是毫米波雷達(dá)的核心部件之一,可為半波振子的高頻率電振蕩提供能量,從而驅(qū)動(dòng)半波振子上的電子流按照一定的頻率振蕩,以達(dá)到向空間發(fā)射毫米波的目的。2.毫米波發(fā)射器毫米波發(fā)射器振蕩器功率放大器用于產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)用于將發(fā)射信號(hào)放大并輸送到天線上2.1.4毫米波雷達(dá)的組成接收天線將接收到的電磁波轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后送至毫米波接收器。毫米波接收器對(duì)接收到的電信號(hào)進(jìn)行放大、變頻、濾波等操作,并將處理后的電信號(hào)送至信號(hào)處理器。3.毫米波接收器發(fā)射天線發(fā)出高頻電磁波障礙物接收天線發(fā)生反射從遠(yuǎn)距離目標(biāo)上反射回來(lái)的電磁波,其功率極其微小,再經(jīng)天線轉(zhuǎn)換并進(jìn)入毫米波接收器后就更小了。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成因此,需要將天線傳來(lái)的微弱信號(hào)進(jìn)行放大,這就需要低噪聲放大器(簡(jiǎn)稱低噪放)。低噪放是毫米波接收器的最先一級(jí),一般位于非??拷炀€的部位,以減小電信號(hào)在傳輸線路上的損耗。低噪放可對(duì)電信號(hào)做無(wú)差別的放大,其性能將直接影響整個(gè)毫米波接收器接收信號(hào)的質(zhì)量。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成為提高信號(hào)處理效率、減少信息處理成本,毫米波接收器通常會(huì)通過混頻器將被低噪放放大的高頻反射信號(hào)與毫米波發(fā)射器發(fā)出的發(fā)射信號(hào)進(jìn)行混合,再經(jīng)過低通濾波器過濾掉高于截止頻率的信號(hào),最終得到一個(gè)中頻信號(hào)。該中頻信號(hào)的頻率為發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)的頻率差,相位為發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)的相位差。這種經(jīng)混頻器將兩種信號(hào)混合,再通過低通濾波器得到中頻信號(hào)的接收器稱為超外差式毫米波接收器。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成4.信號(hào)處理器信號(hào)處理器是毫米波雷達(dá)中最重要也是最復(fù)雜的部件之一,可對(duì)毫米波接收器傳來(lái)的中頻信號(hào)進(jìn)行處理,利用多普勒效應(yīng)解析出毫米波雷達(dá)與障礙物之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度和方位角。信號(hào)處理器通常包括數(shù)字信號(hào)處理、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤、成像等模塊。2.1.4毫米波雷達(dá)的組成為保證毫米波雷達(dá)具有較小的體積,通常將毫米波雷達(dá)各組成部分集成到PCB和MMIC中。MMIC具有成本低、電路損耗低、噪聲低、頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、功率大、抗電磁輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。2.1.4毫米波雷達(dá)的應(yīng)用毫米波雷達(dá)距離分辨率、角分辨率、速度分辨率均較高,且不受惡劣天氣及極端光線干擾,廣泛應(yīng)用于自動(dòng)緊急制動(dòng)、自適應(yīng)巡航控制、前向碰撞預(yù)警、盲區(qū)監(jiān)測(cè)、倒車輔助、行人碰撞預(yù)警等場(chǎng)景,如圖所示。自動(dòng)緊急制動(dòng)自適應(yīng)巡航控制2.1.4毫米波雷達(dá)的應(yīng)用前向碰撞預(yù)警盲區(qū)監(jiān)測(cè)2.1.4毫米波雷達(dá)的應(yīng)用倒車輔助行人碰撞預(yù)警實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)1.準(zhǔn)備工作(1)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所:理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室。(2)實(shí)訓(xùn)車輛:大眾ID.4CROZZ純電動(dòng)汽車(簡(jiǎn)稱大眾ID.4),如圖所示。拆裝毫米波雷達(dá)大眾ID.41.準(zhǔn)備工作(3)工具:一字螺絲刀、隔離帶、絕緣手套、絕緣墊、絕緣鞋、護(hù)目鏡、拆裝工具套裝。(4)輔助資料:車輛維修手冊(cè)、教材等。實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)2.操作步驟大眾ID.4上的毫米波雷達(dá)僅1個(gè),位于車輛前方正中保險(xiǎn)杠的后方,如圖所示。大眾ID.4上毫米波雷達(dá)的所處位置實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)1)拆卸毫米波雷達(dá)(1)卸下毫米波雷達(dá)的固定螺栓(見圖),將毫米波雷達(dá)從安裝位置取出。卸下毫米波雷達(dá)的固定螺栓實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)(2)拆卸毫米波雷達(dá)線束連接器,如圖所示。拆卸毫米波雷達(dá)線束連接器實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)(3)使用一字螺絲刀將毫米波雷達(dá)從固定外殼中取出,如圖所示。毫米波雷達(dá)固定外殼使用一字螺絲刀取出毫米波雷達(dá)實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)(4)觀察毫米波雷達(dá)線束連接器及毫米波雷達(dá)的外觀。①觀察毫米波雷達(dá)線束連接器的外觀及針腳,如圖所示。毫米波雷達(dá)線束連接器的外觀線束連接器的針腳實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)②觀察毫米波雷達(dá)的外觀,如圖所示。毫米波雷達(dá)的正面毫米波雷達(dá)的背面實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)2)安裝毫米波雷達(dá)(1)安裝毫米波雷達(dá)線束連接器。①安裝毫米波雷達(dá)的外殼,并將毫米波雷達(dá)的針腳插入毫米波雷達(dá)線束連接器,如圖所示。將毫米波雷達(dá)的針腳插入毫米波雷達(dá)線束連接器實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)②按壓毫米波雷達(dá)線束連接器的鎖扣(見圖),并檢查毫米波雷達(dá)線束連接器是否固定牢靠。按壓毫米波雷達(dá)線束連接器的鎖扣實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)(2)將毫米波雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)安裝位置,擰緊固定螺栓,如圖所示。將毫米波雷達(dá)安裝到指定位置實(shí)踐操作——拆裝毫米波雷達(dá)3)整理實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)結(jié)束后,將車輛停至指定地點(diǎn),整理實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)。安裝毫米波雷達(dá)有哪些安全要點(diǎn)?實(shí)踐操作——毫米超聲波雷達(dá)實(shí)踐操作——毫米超聲波雷達(dá)安裝毫米波雷達(dá)時(shí),務(wù)必注意以下幾點(diǎn):(1)毫米波雷達(dá)的支架不允許變形。(2)毫米波雷達(dá)前方不得有遮擋物。(3)檢查胎壓,如有必要?jiǎng)t對(duì)輪胎進(jìn)行充放氣。(4)安裝毫米波雷達(dá)時(shí),車輛應(yīng)保持水平,避免傾斜,并使用角度尺、重錘等工具保證毫米波雷達(dá)的水平角度、橫擺角度和俯仰角度均小于0.5°。(5)安裝時(shí),盡量遠(yuǎn)離車載天線。課堂訓(xùn)練24GHz、77GHz和79GHz頻段毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)及功能?簡(jiǎn)述毫米波雷達(dá)天線發(fā)射毫米波的原理。課堂小結(jié)認(rèn)識(shí)毫米波雷達(dá)毫米波概述毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)毫米波雷達(dá)的分類毫米波雷達(dá)的組成毫米波雷達(dá)的應(yīng)用任務(wù)2.2檢修毫米波雷達(dá)任務(wù)引入小張新買了一輛某品牌汽車,該車具有車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)等多種ADAS。點(diǎn)擊跳過情境任務(wù)引入但是在新車使用不久后,車輛組合儀表顯示自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)故障(見圖),于是小張便將車輛送至4S店維修。某車組合儀表顯示的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)故障信息點(diǎn)擊跳過情境任務(wù)引入維修人員檢查后發(fā)現(xiàn)是毫米波雷達(dá)出現(xiàn)故障,換裝新的毫米波雷達(dá)后故障消失。點(diǎn)擊跳過情境任務(wù)引入以小組為單位討論如下問題:小張車內(nèi)的毫米波雷達(dá)哪里出現(xiàn)了故障?2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理毫米波雷達(dá)首先通過天線向外發(fā)出毫米波,毫米波在接觸到障礙物后發(fā)生反射,形成反射波并再次被天線接收毫米波接收器接收反射信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行放大、變頻、濾波等處理最后由信號(hào)處理器對(duì)其進(jìn)行分析,以獲得車輛周圍的環(huán)境信息(如障礙物的位置、速度、方位角等)2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理信號(hào)處理器也會(huì)根據(jù)所得信息對(duì)障礙物進(jìn)行識(shí)別、追蹤,并結(jié)合車輛的動(dòng)態(tài)信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的智能控制。例如,以聲音、影像、振動(dòng)等方式警示駕駛員,或?qū)囕v進(jìn)行主動(dòng)干預(yù),從而提高駕駛的安全性和舒適性。2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理不同的毫米波雷達(dá)其探測(cè)原理不同。01脈沖波式毫米波雷達(dá)在測(cè)量其與近距離障礙物之間的距離時(shí),發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)之間的時(shí)間差極小,這就要求信號(hào)處理器具有較好的性能。另外,為保證發(fā)射信號(hào)不對(duì)反射信號(hào)造成干擾,通常會(huì)使脈沖波式毫米波雷達(dá)的發(fā)射天線和接收天線不同時(shí)工作,并采用合適的裝置隔離發(fā)射信號(hào),故脈沖波式毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜。因此,脈沖波式毫米波雷達(dá)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用較少。2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理02FMCW毫米波雷達(dá)是利用多普勒效應(yīng)來(lái)測(cè)距、測(cè)速、測(cè)角度的,對(duì)信號(hào)處理器的要求較低,在汽車領(lǐng)域應(yīng)用較多。下面以FMCW毫米波雷達(dá)為例,分析毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理。2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理1.多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)是指當(dāng)聲波、電磁波等的波源與觀測(cè)者之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),觀測(cè)者所接收到的波的頻率與波源實(shí)際發(fā)出的波的頻率不同的現(xiàn)象,如圖所示。

多普勒效應(yīng)2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理藍(lán)移紅移當(dāng)波源與觀測(cè)者相互靠近時(shí),波被壓縮,波長(zhǎng)變短、頻率變高當(dāng)波源與觀測(cè)者相互遠(yuǎn)離時(shí),波長(zhǎng)變長(zhǎng)、頻率變低2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理2.多普勒測(cè)距原理FMCW毫米波雷達(dá)會(huì)發(fā)射出一系列調(diào)頻連續(xù)波,該波的頻率可隨時(shí)間按調(diào)制電壓的變化規(guī)律連續(xù)變化。常用的調(diào)頻連續(xù)波有正弦波、三角波、鋸齒波等。當(dāng)以三角波或鋸齒波為調(diào)頻連續(xù)波時(shí),該毫米波也稱線性調(diào)頻連續(xù)波(linearfrequencymodulatedcontinuouswave,LFMCW)。2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理LFMCW毫米波雷達(dá)的毫米波發(fā)射器會(huì)發(fā)射一個(gè)頻率隨時(shí)間規(guī)律變化的電磁波。電磁波從發(fā)射到接收之間的時(shí)間差即時(shí)延,障礙物距離越遠(yuǎn),時(shí)延越大。反射波被轉(zhuǎn)換為反射信號(hào)并經(jīng)過放大、混頻處理后,會(huì)得到一個(gè)中頻信號(hào)。對(duì)該中頻信號(hào)進(jìn)行分析,可得到障礙物的位置、速度、方位角等信息。2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理如圖所示為L(zhǎng)FMCW毫米波雷達(dá)的多普勒測(cè)距原理,圖中上部圖像為發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)的對(duì)比,下部圖像為發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)混頻后得到的中頻信號(hào)。

LFMCW毫米波雷達(dá)的多普勒測(cè)距原理2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理由相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體反射回來(lái)的反射信號(hào)與由相對(duì)靜止的物體反射回來(lái)反射信號(hào)之間的頻率差值稱為多普勒頻率,用表示。中頻信號(hào)的頻率為由相對(duì)靜止的物體反射回來(lái)反射信號(hào)與發(fā)射信號(hào)之間的頻率差值,可表示為:(2-1)(2-2)(2-3)2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理由于發(fā)射信號(hào)的頻率隨時(shí)間線性上升,因此根據(jù)反射信號(hào)的時(shí)延并利用三角函數(shù)的關(guān)系式可得:(2-4)式中:——調(diào)頻帶寬——時(shí)延——周期

根據(jù)距離公式,毫米波雷達(dá)與障礙物之間的距離為:(2-5)式中:——光速2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理將式(2-5)帶入式(2-4)可得:(2-6)即(2-7)因此,毫米波雷達(dá)與障礙物之間的距離為(2-8)2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理3.多普勒測(cè)速原理多普勒效應(yīng)所形成的多普勒頻率與障礙物和毫米波雷達(dá)之間的相對(duì)速度v成正比,與毫米波的波長(zhǎng)成反比,即(2-9)式中:——發(fā)射信號(hào)的頻率當(dāng)車輛向障礙物方向行駛時(shí),若車輛加速,則多普勒頻率升高,反之則多普勒頻率降低。因此,根據(jù)多普勒頻率的變化,可計(jì)算出障礙物與車輛之間的相對(duì)速度。2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理毫米波雷達(dá)是通過處理由多根接收天線所接收到的信號(hào)的時(shí)延來(lái)測(cè)量障礙物方位角的。由同一障礙物反射的反射波,多根并列的接收天線所接收到的反射波的相位會(huì)有所不同,利用反射波的相位差即可計(jì)算出障礙物與毫米波雷達(dá)之間的方位角。多普勒測(cè)角度原理如圖所示,毫米波雷達(dá)發(fā)射天線TX向障礙物發(fā)射毫米波,兩根接收天線RX1和RX2會(huì)接收到被障礙物反射回來(lái)的相位不同的反射波。多普勒測(cè)角度原理2.2.1毫米波雷達(dá)的探測(cè)原理根據(jù)兩根天線之間的距離d,以及各自所接收到的反射波之間的相位差b,利用三角函數(shù)即可計(jì)算出障礙物的方位角,即(2-10)(2)距離分辨率2.2.2毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)1.與距離相關(guān)的技術(shù)參數(shù)(1)最大探測(cè)距離即毫米波雷達(dá)所能探測(cè)到的障礙物的最大距。不同毫米波雷達(dá)的最大探測(cè)距離不同。通常,近距雷達(dá)的最大探測(cè)距離通常為60m,中遠(yuǎn)距雷達(dá)的最大探測(cè)距離通常為250m。(3)距離測(cè)量精度即多個(gè)障礙物能被毫米波雷達(dá)分辨出來(lái)的最小距離,主要由信號(hào)帶寬的大小決定。通常,帶寬越大,毫米波雷達(dá)能分辨障礙物的最小距離就越小,距離分辨率就越高。即測(cè)距精度,是指毫米波雷達(dá)測(cè)量單個(gè)障礙物距離時(shí)的準(zhǔn)確度,其值由毫米波雷達(dá)信噪比的大小決定。2.2.2毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)2.與速度相關(guān)的技術(shù)參數(shù)

(1)最大探測(cè)速度即毫米波雷達(dá)所能探測(cè)到的障礙物的最大速度(2)速度分辨率即毫米波雷達(dá)區(qū)分在同一位置以不同速度移動(dòng)的多個(gè)物體的能力

(3)速度測(cè)量精度即毫米波雷達(dá)測(cè)量單個(gè)障礙物速度時(shí)的準(zhǔn)確度,其值由毫米波雷達(dá)信噪比的大小決定2.2.2毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)3.與角度相關(guān)的技術(shù)參數(shù)(1)視場(chǎng)角即毫米波雷達(dá)所能探測(cè)到的角度范圍,分為水平視場(chǎng)角和垂直視場(chǎng)角。(2)角分辨率即毫米波雷達(dá)在角度維度上區(qū)分相同距離、相同速度的障礙物的能力。一般情況下,毫米波雷達(dá)的角分辨率較低,但距離分辨率和速度分辨率較高,因此毫米波雷達(dá)在距離和速度維度上就可將不同障礙物區(qū)分開。2.2.2毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)(3)角度測(cè)量精度即毫米波雷達(dá)測(cè)量單個(gè)障礙物角度時(shí)的準(zhǔn)確度,其值由毫米波雷達(dá)信噪比的大小決定。(4)角度靈敏度即單個(gè)障礙物的角度發(fā)生變化時(shí)毫米波雷達(dá)可探測(cè)到的障礙物的最小絕對(duì)變化角。2.2.3毫米波雷達(dá)的檢修1.毫米波雷達(dá)常見故障的類型毫米波雷達(dá)常見故障的類型1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修原因一般為:①供電異常②電路故障,如短路、虛接、斷路等③毫米波雷達(dá)自身故障,如內(nèi)部部件損壞等④毫米波雷達(dá)與顯示系統(tǒng)之間的通信故障⑤毫米波雷達(dá)軟件故障。1)毫米波雷達(dá)不工作2.毫米波雷達(dá)常見故障的檢修方法1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修對(duì)于此類故障,可先檢查毫米波雷達(dá)的電源電壓,確認(rèn)電源電壓是否正常;再檢查毫米波雷達(dá)相關(guān)線束,看是否有線束連接松動(dòng)、線束破損及電阻值異常等問題。若檢查確認(rèn)無(wú)異常檢查毫米波雷達(dá)與顯示系統(tǒng)之間的通信。檢查毫米波雷達(dá)相關(guān)軟件運(yùn)行是否正常,直至找出故障點(diǎn)并對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的維修。若通信正常1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修若毫米波雷達(dá)能正常工作,但數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,則故障原因一般為:①毫米波雷達(dá)安裝故障②毫米波雷達(dá)校正不當(dāng)③毫米波雷達(dá)控制器故障2)毫米波雷達(dá)工作但數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修對(duì)于此類故障,可首先檢查毫米波雷達(dá)的安裝情況,看是否有松動(dòng)、移位等問題;并檢查毫米波雷達(dá)表面,看是否有臟污。然后對(duì)毫米波雷達(dá)進(jìn)行安裝校正。最后檢查毫米波雷達(dá)相關(guān)軟件運(yùn)行是否正常,直至找出故障點(diǎn)并對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的維修。1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修毫米波雷達(dá)一般具有自檢功能,可自行進(jìn)行故障診斷,并判斷故障發(fā)生的部位與原因,生成相應(yīng)的故障碼。在檢修毫米波雷達(dá)時(shí),可利用故障診斷儀讀取集成式底盤管理控制模塊的故障碼,根據(jù)故障碼進(jìn)行相應(yīng)的維修。1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修3.影響毫米波雷達(dá)正常工作的因素(1)毫米波雷達(dá)表面有污物若毫米波雷達(dá)表面有冰、雪、污泥、清潔劑殘留物等污物,則毫米波雷達(dá)無(wú)法正常工作。(2)毫米波雷達(dá)安裝部位有其他遮擋毫米波雷達(dá)的視場(chǎng)角受加裝件、車牌架裝飾框和保險(xiǎn)杠的影響。若自行更換毫米波雷達(dá)安裝部位周邊區(qū)域的部件,則可能導(dǎo)致毫米波雷達(dá)探測(cè)不準(zhǔn)確,甚至導(dǎo)致毫米波雷達(dá)無(wú)法工作。1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修3.影響毫米波雷達(dá)正常工作的因素(3)毫米波雷達(dá)信號(hào)受到外部干擾不同的車輛所使用的毫米波雷達(dá)的品牌與型號(hào)可能不同,當(dāng)這些車輛相互靠近時(shí),毫米波雷達(dá)的信號(hào)可能會(huì)相互干擾,此時(shí)毫米波雷達(dá)會(huì)停止工作,生成相應(yīng)的故障碼。當(dāng)所受干擾消失后,駕駛員可重新啟用毫米波雷達(dá),因此該故障不需要維修。1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修(4)電源電壓過低或過高、毫米波雷達(dá)內(nèi)部溫度過高毫米波雷達(dá)會(huì)因電源電壓過低或過高,以及毫米波雷達(dá)內(nèi)部溫度過高,而出現(xiàn)臨時(shí)故障。當(dāng)出現(xiàn)該故障時(shí),可根據(jù)車輛內(nèi)部的檢測(cè)程序判斷是否更換毫米波雷達(dá)。1.2.3超聲波雷達(dá)的檢修(5)外界溫度過低若外界溫度過低(低于),則毫米波雷達(dá)可能會(huì)停止工作,此時(shí)可能無(wú)法激活毫米波雷達(dá)的相關(guān)功能。(6)車輛保險(xiǎn)杠變形或毫米波雷達(dá)擋板有刮痕若車輛保險(xiǎn)杠變形或毫米波雷達(dá)擋板有刮痕,則毫米波雷達(dá)的性能會(huì)受到影響??萍记把亍?D成像毫米波雷達(dá)4D毫米波雷達(dá)4D成像毫米波雷達(dá)與傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)相比增加了哪些功能?科技前沿——4D成像毫米波雷達(dá)實(shí)踐操作——檢修毫米波雷達(dá)1.準(zhǔn)備工作(1)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所:理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室。(2)實(shí)訓(xùn)車輛:大眾ID.4。(3)工具:故障診斷儀、萬(wàn)用表、隔離帶、絕緣手套、絕緣墊、絕緣鞋、護(hù)目鏡、拆裝工具套裝。(4)輔助資料:車輛維修手冊(cè)、教材等。檢修毫米波雷達(dá)實(shí)踐操作——檢修毫米波雷達(dá)2.操作步驟1)確認(rèn)故障現(xiàn)象啟動(dòng)車輛,觀察組合儀表顯示情況,發(fā)現(xiàn)組合儀表顯示“車道保持輔助系統(tǒng)不可用”“車前測(cè)距監(jiān)控系統(tǒng)不可用”,并伴有報(bào)警提示聲,如圖所示。車道保持輔助系統(tǒng)不可用車前測(cè)距監(jiān)控系統(tǒng)不可用實(shí)踐操作——檢修毫米波雷達(dá)2)讀取故障碼連接故障診斷儀,選擇數(shù)據(jù)總線診斷接口,讀取故障碼,如圖所示。(a)選擇數(shù)據(jù)總線診斷接口(b)選擇故障碼(c)故障碼

讀取故障碼實(shí)踐操作——檢修毫米波雷達(dá)結(jié)果顯示ACC系統(tǒng)控制單元以太網(wǎng)無(wú)通信,故障原因可能為:①毫米波雷達(dá)線束連接松動(dòng)、線束破損等;②毫米波雷達(dá)故障。實(shí)踐操作——檢修毫米波雷達(dá)3)檢查毫米波雷達(dá)線束連接

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