智能网联车载激光雷达应用认知
激光雷达技术在智能交通系统中的应用
激光雷达技术在智能交通系统中的应用智能交通系统（Intelligent Transportation System, ITS）是利用现代信息技术、通信技术和控制技术，对交通运输系统进行信息化、智能化的一种系统。
随着智能交通系统的快速发展和成熟，激光雷达技术作为其中重要的组成部分，正广泛应用于智能交通的各个环节，为交通运输行业提供了更安全、更高效的解决方案。
激光雷达技术是一种利用激光脉冲或连续波进行测距和地面物体探测的技术。
其原理是通过发射激光束并接收反射回来的光信号，来确定目标物体的距离、位置和轮廓等信息。
激光雷达凭借其高精度、高分辨率和广阔的检测范围等特点，被广泛应用于智能交通系统中。
首先，在智能交通的智能车辆领域，激光雷达技术被广泛应用于自动驾驶和高级驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistance Systems, ADAS）等方面。
激光雷达可以实时获取车辆周围的环境信息，通过对路面、障碍物和行人等进行精确测量和三维成像，在车辆行驶过程中提供高精度的感知和判断能力。
这样，车辆可以实现自主的障碍物检测、车道保持、自动泊车等功能，大大提升了驾驶的安全性和舒适性。
其次，激光雷达技术在交通监测和交通管理方面也发挥了重要作用。
传统的交通监测设备如摄像机、磁感应器等具有一定的局限性，而激光雷达能够全方位、多维度地获取交通流量、车辆速度和位置等信息。
通过在道路上设置激光雷达，可以实时监测交通状况，快速判断拥堵情况和交通事故，并将数据传递给交通管理中心。
交通管理中心能够根据激光雷达提供的信息进行交通信号灯的智能控制，优化交通流量，缓解交通压力，提升整体的交通效率。
另外，激光雷达技术还被应用于智能交通系统的安全检测领域。
通过在路边或高架桥等关键位置设置激光雷达，可以及时检测车辆的安全状态，如车辆的超载情况、车辆的车距和速度等。
同时，激光雷达可以识别车辆的车牌号码，进一步提升车辆安全管理的水平。
激光雷达技术在智能驾驶中的应用
激光雷达技术在智能驾驶中的应用随着人工智能技术的不断发展，智能驾驶技术也逐渐成为了大众瞩目的焦点。
许多汽车制造商和科技公司都投入了大量的资源和精力，在智能驾驶领域进行研发。
其中，激光雷达技术成为了智能驾驶技术中不可或缺的一部分。
本文将介绍激光雷达技术在智能驾驶中的应用。
激光雷达技术简介激光雷达是一种通过激光器发射激光束，然后通过测量激光束被反射回来的时间差来测量目标物体距离和位置的技术。
激光雷达技术有很高的精度和可靠性，可以在短时间内快速地获取大量的距离、位置和速度等信息，并且可以对不同目标物体进行识别和区分。
激光雷达技术的应用激光雷达技术广泛应用于许多领域，如环境监测、工程勘探、机器人导航等。
在智能驾驶中，激光雷达技术也有着重要的应用。
激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统识别车辆周围的环境，并且对周围物体进行测距和三维重建。
下面将具体介绍激光雷达技术在智能驾驶中的应用。
环境感知激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统对周围环境进行感知和识别。
通过扫描激光束，可以获取周围物体的距离、位置、大小和速度等信息，如车辆、行人、路标、交通信号灯等。
还可以对建筑和路面等进行三维重建，生成高精度的地图，提供路径规划和自主寻路等功能。
通过对周围环境的感知，自动驾驶系统可以实时地进行驾驶决策，并保证行车安全。
障碍物检测激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统检测周围的障碍物，如车辆、行人、路标等。
激光雷达可以获取物体的精确位置和大小等信息，通过对物体的识别和分析，自动驾驶系统可以判断障碍物的类型和位置，并做出避让或减速的决策，保障驾驶安全。
自主导航激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统进行自主导航。
激光雷达可以获取精确的地图和位置信息，通过对车辆所在位置的识别和定位，自动驾驶系统可以进行路径规划和自主导航。
激光雷达还可以帮助车辆进行定位和自主停车。
总结激光雷达技术在智能驾驶中的应用，极大地提高了自动驾驶系统的感知能力和行驶安全性。
激光雷达技术可以帮助自动驾驶系统实现环境感知、障碍物检测和自主导航等功能，为未来的智能驾驶技术发展提供了有力的支持。
智能网联汽车技术概论 第三章 雷达在智能网联汽车中的应用
超声波雷达原理与应用
• 超声波通常由LIN总线驱动，每一个超声波都需要一个超声波雷达ID来帮助区分。超声波雷达是一种无源传感 器。超声波能在1秒内传输最大20Hz的检测信息，在超声波接收到信号后，进行一轮超声波检测，然后将采集 到的信息返回终端。
案例：丰田雷克萨斯泊车雷达的工作原理图
超声波雷达原理与应用
毫米波雷达组成与原理
• （2）毫米波雷达系统组成
• 毫米波雷达系统主要包括天线、收发系统、信号处理 系统、收发芯片和天线。
• 印刷电路板是毫米波雷达的硬件核心。其中，收发芯 片通常使用一种特殊的半导体，如硅锗双极晶体管。
• 这些硅锗基芯片不能实现更高的集成度，因此，雷达 系统通常需要多个芯片和外围设备。
• 汽车车载雷达技术源自军工技术，超声波雷达的工作 原理是利用传感器中的超声波发生器产生40kHz的超 声波，然后接收探头接收障碍物反射的超声波，并根 据超声波反射接收的时差计算出与障碍物的距离。毫 米波雷达是ADAS系统的主要传感器。其工作频率范 围为30GHz至300GHz，可以检测目标、测速、测距 和测量方位。
超声波雷达原理与应用
• 超声波传感器中最常用压电式超声发生器，利用压电 晶体的共振来工作。
• 请说说压电式超声发生器的结构与工作原理是什么？ • 超声波在空气中的传播速度为340m/s，发射点与障
智能网联汽车环境感知技术与应用
什么是智能网联汽车的环境感知技术？
4.环境感知器的配置
在选择环境感知传感器 时，一般需要综合考虑 多个方面的属性，结合 这些属性参数和不同等 级的自动驾驶功能实现 需求，从多种传感器中 综合考虑加以选取。
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什么是视觉传感器？视觉传感器在智能网联汽 车上有哪些实际应用？
视觉传感器属于“被动型”环境感知传感器。
3.激光雷达
（3）激光雷达的测距原理 在车载激光雷达应用领域，重点关注的是激光雷达的结构、测量性能、成本等， 主要分为多线旋转式激光雷达和固态激光雷达（应用前景更广阔）两大类。
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什么是雷达？雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用？
3.激光雷达
（4）激光雷达的优缺点和应用-优缺点 优点： 探测范围广；分辨率高；信息量丰富；可全天候工作。 激光主动探测，不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性，它只需发射自 己的激光束，通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。 缺点： 与毫米波雷达相比，产品体积大，成本高；无法识别交通标志和交通信号灯。
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什么是雷达？雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用？
3.激光雷达
（4）激光雷达的优缺点和应用-应用
激光雷达能够精确地还原环境，使得车辆提取环 境中的目标特征成为可能。激光雷达可以用于车 道线检测、目标分类与运动跟踪，以及通过环境 特征匹配进行的 高精度定位等感知手段。
因此，激光雷达可以提供的功能非常全面，是目前自动驾驶车辆研究阶段必不 可少的关键传感器。它能够提供高精度地图建图、高精度定位、环境中复杂物 体的识别与跟踪等环境理解能力，为车辆控制系统的正确决策提供指导。
毫米波雷达（传感器）是工作在毫米波频 段的雷达。
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什么是雷达？雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用？
智能网联汽车技术基础最新版课件-项目二 智能网联汽车环境感知技术
项目二 智能网联汽车环境感知技术
任务一 环境感知系统整体认知
任务二 激光雷达原理及应用认知
任务三 任务四 任务五 任务六
毫米波雷达原理及应用认知 超声波雷达原理及应用认知 视觉传感器原理及应用认知 多传感器融合技术认知
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环境感知系统整体认知
学习目标
智能网联汽车环境感知技术
1. 掌握智能网联汽车环境感知的定义和组成 2. 熟悉环境感知的对象和方法 3. 了解常见环境感知传感器的类型、特点及在智能网联汽车上的应用
1、环境感知系统整体认知
信息采集单元
视觉传感器 激光雷达 毫米波雷达 超声波雷达 车载自主网络 导航定位装置
信息处理单元
道路识别 车辆识别 行人识别 交通标志识别 交通信号灯识别
图2-1-3 环境感知系统组成
智能网联汽车环境感知技术
信息传输单元 显示系统 报警系统 传感器网络
车载自主网络
1、环境感知系统整体认知
2、激光雷达原理及应用认知
智能网联汽车环境感知技术
图2-2-4单线激光雷达
但是，单线雷达只能平面式扫描，不 能测量物体高度，有一定局限性。目前， 主要应用于服务机器人身上，如扫地机器 人。在智能车上，单线激光雷达主要用于 规避障碍物、地形测绘等领域。
2、激光雷达原理及应用认知
图2-2-5多线激光雷达
智能网联汽车环境感知技术
多线激光雷达扫描一次可产生多条扫 描线，主要应用于障碍物的雷达成像，相 比单线激光雷达在维度提升和场景还原上 有了质的改变，可以识别物体的高度信息 ，目前市场上多线产品包括4线、8线、16 线、32线、64线等。如图2-2-5所示，为 多线激光雷达扫描的不同类型障碍物的点 云图，包括汽车、人、墙、树木、公交车 和小货车等。
雷达在智能网联汽车中的应用
第三章雷达在智能网联汽车中的应用本章小结本章的学习目标你已经达成了吗？请通过思考以下问题的答案进行结果检验。
序号问题自检结果1 汽车雷达有哪些类型？汽车雷达可分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达。
2 简述超声波雷达的结构、原理和性能指标超声波雷达结构包括：导电螺杆、接线片、金属壳、保护膜、压电晶片。
超声波原理：超声波雷达利用超声波发生器产生超声波，然后接收探头接收障碍物反射的超声波，并根据超声波反射接收的时差计算出与障碍物的距离。
性能指标：工作频率、工作温度、灵敏度、多普勒效应、温度影响、噪声干扰、线性驱动干扰、机械特性等。
3 举例说明超声波雷达在智能网联汽车中的应用1）倒车辅助系统2）自动泊车系统4 简述毫米波雷达的结构、原理和特点结构：毫米波雷达系统结构主要包括天线、收发芯片、信号处理芯片等。
原理：毫米波雷达是通过发射和接收毫米波段的电磁波来测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对速度的装置。
毫米波位于微波和远红外波重叠的波长范围内，根据波传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透能力越强，但传播过程中损耗越大，传输距离越短。
特点：分辨率高、方向性好、抗干扰能力强、检测性能好。
5 举例说明毫米波雷达在智能网联汽车中的应用实现自适应巡航控制、前向防撞报警、盲点检测、辅助停车、辅助变道、自主巡航控制等先进的巡航控制功能。
6 简述激光雷达的结构、原理、分类及特点结构：激光雷达机械部分主要由激光发射器、光学接收器、伺服电机、光学旋转编码器、倾斜镜等构成。
原理：激光雷达通过发射激光光束来扫描环境，并接收反射回来的光束获取检测数据，利用飞行时间测量法（Time of Flight）获取激光发射器到物体的距离，具体过程如图3-15所示：。
《智能网联汽车技术概论》课件 - 第三章-雷达在智能网联汽车中的应用
• 军工雷达探测扫描原理
No.10008
超声波雷达原理与应用
• 超声波雷达是汽车最常用的一种传感器， 可以通过接收到反射后的超声波探知周 围的障碍物情况，消除了驾驶员停车泊 车、倒车和起动车辆时前、后、左、右 探视带来的麻烦，帮助驾驶员消除盲点 和视线模糊缺陷，提高了行车安全性。
• 超声波雷达被广泛应用于倒车辅助系统 和自动泊车系统中。
FMCW毫米波雷达系统结构与原理
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 请探讨，并说说FWCW雷达的载波频率与天线调制频率的关系。
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 根据电磁波辐射方式的不同，毫米波雷达主要有两种工作 系统：脉冲系统和连续波系统。请说说车用毫米波雷达技 术原理。
Vbat | CAN
• ③灵敏度。超声波雷达的灵敏度与晶圆 的制造有关,机电耦合系数大，灵敏度 高。
No.10008
0 2 •毫米波雷达
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 1.车载毫米波雷达结构组成
• （1）毫米波雷达的种类有哪些？
• 毫米波雷达是通过发射和接收无线电波来 测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对 速度的装置。
• 毫米波雷达可实现自适 应巡航控制、前向防撞 报警、盲点检测、辅助 停车、辅助变道、自主 巡航控制等先进的巡航 控制功能。
No.10008
毫米波雷达在智能网联汽车中的应用
• 在汽车ADAS系统中，毫米波雷达应用于哪些领域？
• 自适应巡航控制（ACC）、前方避碰 报警（FCW）、盲点检测（BSD）、 辅助停车（PA）、辅助变道（LCA） 等领域。
ADAS毫米波雷达工作路径
No.10008
激光雷达在车联网中的应用
激光雷达在车联网中的应用随着科技的不断进步，车联网已经成为了智能化时代不可或缺的一部分。
借助于激光雷达技术，车联网可以更好地实现自动驾驶、智能交通等应用。
本文将围绕激光雷达在车联网中的应用进行探讨。
一、激光雷达技术简介激光雷达（Lidar）是一种由发射装置和接收装置组成的测距装置。
它借助于激光束对空间目标进行扫描，可获得目标的三维空间坐标信息。
由于其精度高、可靠性强、响应速度快等优点，激光雷达技术已经广泛应用于各种领域。
二、激光雷达在车联网中的应用1.自动驾驶自动驾驶技术需要对车辆周边环境进行高精度的感知和判断，而激光雷达正是实现此目的的重要工具之一。
激光雷达可以实时扫描周围环境，获取道路、障碍物、行人等的精确距离、方位、速度等信息，并将其传输给自动驾驶系统进行处理，从而实现高精度的定位和自主决策。
2.智能交通激光雷达还可应用于智能交通领域。
例如，通过将激光雷达安装在路灯杆上，可实现实时监测路面交通状况，实现自动交通信号控制。
此外，激光雷达还可用于智能停车场的车位管理和车辆进出检测。
3.智能化安防在智能化安防方面，激光雷达也有着广泛的应用前景。
激光雷达可以通过对周围环境的3D扫描，实现对异常行为的快速识别和报警。
例如，可以通过激光雷达对建筑物、围栏等进行实时监测，及时发现不明入侵行为，保障社会安全。
三、总结随着激光雷达技术的发展，它在车联网应用中的重要性不断提升。
然而，目前激光雷达技术仍有着高昂的成本和技术难点，如何克服这些问题将成为激光雷达技术在车联网应用中推广的重要课题。
相信在不久的将来，激光雷达技术将成为推动车联网行业发展的重要力量。
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智能网联车激光雷达应用认知
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实训目的巩固课堂上所学的激光雷达测距原理、单线激光雷达、固态激光雷达、混合激光雷达原理及区别。
安全注意事项1、注意个人安全及设备规范操作2、工具零配件统一顺序摆放3、做到三不落地
实训器材激光雷达实训台，拆装工具10套、待安装车辆、调节器10个、万用表10支、标定尺、激光雷达可视化软件、激光雷达检测仪器。
教学组织每个设备台架按7位学员作业（2人操作、2人辅助、2人观摩/考核、1人监督）循环操作
小组成员实训前任务由小组长组织本组组员，两人一小组互相提问考核一、实施
一、准备工作：
激光雷达实训台，拆装工具10套、待安装车辆、调节器10个、
万用表10支、标定尺、激光雷达可视化软件、激光雷达检测仪器。
检查实训指导书及实验的预习情况。
二．激光雷达的原理与应用
1. 外观元件的认识
2. 激光雷达标定安装讲解
3. 激光雷达可视化软件操作讲解
二、检查与评估。