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汽车电子车载雷达和超声波雷达系统工作原理

日期：2024-03-16 来源：雷竞技登录

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。同时随着我们国家经济的不断发展、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升、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。

2023年8月29日，上海——PCIM Asia国际电力元件、可再次生产的能源管理展览会于8月29-31日在上海新国际博览中心举办。作为高性能高可靠性模拟及混合信号芯片公司，纳芯微电子（以下简称“纳芯微”）围绕光伏、储能、充电桩、工业控制、汽车电子等应用领域，全面展示其在传感器、信号链、电源管理三大方向的创新产品和解决方案，包括电流传感器、数字隔离器、接口、隔离采样、隔离电源、隔离驱动、电机驱动，以及其SiC系列新产品等。纳芯微参加PCIM Asia 2023展聚焦核心市场和应用，围绕客户的真实需求持续丰富产品组合随着光储系统核心器件向高效率、低能耗和低成本方向发展，光伏发电技术持续增强，智能化水准不断提升，模拟技术及芯

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2011年1月11日，由上海汽车集团股份有限公司、上海华东汽车信息技术有限公司等5家单位承担的上海市科委自主创新重点项目“汽车电子嵌入式基础软件平台关键研发技术及应用”验收会在上汽技术中心召开，来自上海市科委领导及来自上海市交通电子行业协会、上海软件行业协会、同济大学、复旦大学等7名专家参与了此次验收，对这一成果为中国汽车电子技术的发展和进步给予了高度的评价，并获得一致验收通过。此项目课题成果“上汽华东VENES”系列汽车电子基础软件在自主品牌车型中率先得到批量应用，填补了国内同种类型的产品的空白，对打破国外的技术限制、满足汽车电子领域的重大应用需求，以及对我国汽车工业及相关电控行业的发展具备极其重大的战略意义。汽车

F-RAM(铁电存储器)具有RAM和ROM优点，读写速度快并可以像非易失性存储器一样使用。因此，铁电存储器被大范围的应用于各种存储场合。汽车中的电子系统由于应用较多，因此对于存储器的需求随之增加，Ramtron公司全球市场推广总监徐梦岚表示，目前F-RAM主要使用在于汽车电子中的信息娱乐、安全气囊控制器、汽车事故记录仪和混合动力电池记录仪外，此外，最近在引擎管理系统ECU方面也赢得了设计订单。而对于未来混合动力的前景，Ramtron也已准备充分，徐梦岚表示，F-RAM非易失性存储器的速度很快，特别适合于满足高速汽车总线系统的确定性要求。其高耐用性有助于延长电池的正常常规使用的寿命。以下是采访记录

CES全称为国际消费电子品展，主要展示充满创意、梦幻甚至魅惑的电子科技类产品，如手机、电脑、游戏设备。但是，今年CES让人很是凌乱：展车、概念车到处都是，奔驰、宝马、奥迪等汽车品牌成为展会当仁不让的主角，汽车新技术层出不穷。电子科技类产品与汽车结合这个大势已经启动，不可阻挡。展会上有哪些技术需要我们来关注？车载4G 4G已不新鲜，车载4G却还是没有。展会上，通用宣布，计划在今年底为2015版雪佛兰Corvette、Impala、Malibu和Volt车型内置4G LTE网络，这一功能是整合在安吉星系统之中，最多允许客户连接7台设备。在将来，通用旗下车型都将支持4G。中国是通用重要市场，通用在中国推广安吉星已有数年，导入

随着汽车中电子系统的增加，如何对高度机电一体化汽车系统来进行高效率的测试是中国测试工程师面临的挑战，作为本文针对汽车研发过程中所涉及到的各种测试问题，请横河电机介绍满足发动机、驱动、振动、环境影响、燃料电池效率和 CAN总线测试需要的完整解决方案。一、前言随着汽车工业与电子工业的发展，慢慢的变多的电子技术被应用在现代汽车上。汽车也将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。由于实时驾驶信息系统及多媒体设备在汽车上普及，汽车更具个性化、通用性、安全性和舒适性。无线及移动电脑技术快速地发展，即使独自驾驶在陌生的土地上，也不会感觉孤独或迷失方向。汽车在人们的生活中不单单是代步工具，而逐步成为一种享受生

一年一度的慕尼黑上海电子展（electronica China 2017）于3月14日-16日在上海新国际博览中心举办。该展会作为亚洲地区最大的电子元器件行业盛会，不仅吸引了众多媒体的关注，更云集了上千家与之相关的有名的公司参展。盖世汽车作为专业的汽车产业媒体，始终致力于为汽车行业提供新鲜、一手的新闻资讯，而在此次展会中盖世汽车记者也参观了TE、博世、瑞萨、京瓷、罗森博格、罗姆半导体、松下等全球有名的公司，并了解到本次展出的汽车电子科技类产品，下面盖世汽车为您一一解读。 TE 2017慕尼黑上海电子展上TE为汽车行业和用户带来了多个汽车连接和传感产品组合——从有助于新能源汽车发展的高度定制化和集成化的电池包和充电解决方案，到

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首先，我们应该了解两个文件，一个是LDF即LIN描述文件。另一个是NCF即节点性能文件，节点性能文件定义了节点名称和节点的属性值，LDF文件则描述了LIN网络的信息。网络中所有信号和报文都在这一个文件中进行声明。我们大家可以想象这样一个开发场景，假设我们应该设计一个LIN网络，但是有一些从节点的产品以及批量生产，这时去编写LDF文件就不是很方便。特别是定义的LIN网络中从节点有一些地址冲突或真ID的冲突，这时我们大家可以采用这样的工作流程。OEM收集供应商提供的节点性能文件的信息，然后利用系统定义工具自动生成LIN描述文件LDF。系统生成工具能够准确的通过LDF文件生成通信驱动，建立起通信网络。另外，LDF文件还可以作为调

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近日，工信部在吉林长春举办了2010中国汽车电子产业高质量发展高层论坛，加上不久前其在上海举办的相同主题论坛，表明政府主管部门对汽车电子产业的重视。在本次论坛上，参加会议的专家认为，汽车电子高新技术的产业化发展，将引领我国汽车产业由制造大国向自主创新强国迈进，今后应努力落实各项政策，优化外部环境，我国汽车电子产业有可能获得突破性发展，现在应努力提高汽车电子产业的造血功能。 ■市场有利于我国汽车电子业发展我国汽车电子产业拥有广阔的未来市场发展的潜力。西门子公司的一项调查显示，1990年－2005年，世界汽车配套产业年均增长3.3%，其中汽车电子零部件产业年均增长5.6%。西门子预测2005年~2015年，汽车电子零部件产业的增长率将达

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