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。

  随着新能源汽车的迅速普及，各大汽车厂商也看到了电动汽车的发展前景，不少厂商开始纷纷尝试推出电动汽车，但是就目前的情况来看，电动汽车还有些尚待解决的问题，比如充电慢、续航里程短等，但在这些问题中，还有一般容易被消费者忽略的重要问题——电动汽车电池的寿命。不过针对这个问题，似乎有了解决的方式。 “盐浴”方式延长寿命 澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)昨天发表研究报告称，该机构科学家发明了一种更简单的方法用来延长充电锂电池的寿命，该机构将这种方式命名为“盐浴”。 据悉，改方法由CSIRO与皇家墨尔本理工大学、昆士兰科技大学合作研究发现的。根据CSIRO的研究人员介绍，他们所用的材料是一种离子液，这种离子液也称常温熔盐，是

  ABLIC发布具有电压 监控 功能的S-19310/S-19315/S-19316系列汽车 LDO 稳压器 具有全球最低（*1）的自耗 电流 、高耐压和高速电压监控功能，为 制造 具有超低电流消耗的汽车电子控制单元（ECU）提供助力。 日本千叶--（BUSINESS WIRE）--（美国商业资讯）--艾普凌科有限公司（ABLIC Inc.，总裁：石合信正，总部：千叶县千叶市）今天发布了具有电压监控功能的S-19310/S-19315/S-19316系列汽车LDO稳压器。 S-19310/S-19315/S-19316系列是具有电源电压监测功能的汽车单芯片电源（LDO稳压器） 集成电路 （IC）。这些IC适合为在低电流状

  2010年，在这个泛山寨的时代，我们已经被山寨话题磨出了耳茧。尽管如此，在深圳的地铁二号线岁左右的小姑娘指着别人怀里的熊猫玩具对妈妈说那是“山寨版熊猫”的时候，笔者还是被“山寨文化”的影响力所折服。 放眼中国的汽车电子行业，仍旧存在着不少的“山寨”厂商，在整车厂商的专业人士以及研究员中，绝大部分的汽车电子厂商被认为是“山寨”。他们的观点是：中国本土的汽车电子企业绝大多数依然还在“山寨”--汽车电子排名榜前十位的名单中仅航盛一家，绝大部分当属那些从事包括GPS设备及改装配套后装市场的山寨厂。现如今，在本土汽车厂商发力市场的时候，这些山寨厂迎来了前所未有的机遇与挑战。 本土汽车电子厂商与整车合作

  2015年11月16日在深圳举办的以 创新创业，跨界融合 为主题的第十七届高交会已落下帷幕。许多有商机、有创意、有想法的产品，给人们带来了很多惊艳和便利。 作为深圳会展业界最隆重的盛会。高交会自1999年开办以来，一直是中国规模最大、最具影响力的科技类展会，素有电子行业风向标之称。 据悉，本次高交会围绕 创新 这一主题，涵盖了节能环保、智能穿戴、互联网+、无人系统、智能机器人、大数据、新能源、新材料、物联网、智能家居、航空航天、智慧城市和现代农业等诸多领域，充分展示了国内外半导体厂商在这些领域的最新技术和产品。 作为高交会的常客之一，此次已经是东芝半导体第三年参加高交会了，与前两年东芝冗长、繁杂的产品线

  转型之路 /

  随着越来越多的电子设备渗透到汽车应用的各个领域，电子控制模块(ECM)的数量正在不断扩大——汽车负载的增加势必导致汽车的整体功耗增加。以增大电池体积来满足不断增长的功耗要求，是应对这一挑战的方法之一。然而，大体积电池并非总能适用于空间受限和重量敏感的环境，并且它也会造成对油耗的不良影响。另外，控制功耗、缩小体积、实现ECM的联网以便诊断和软件重用，同时提升产品性价比、灵活性并能快速迎合市场需求，也始终是汽车电子供应商面对的难题。 Microchip公司亚太区汽车产品营销经理Stephen Chan表示，汽车OEM正致力于使汽车产品更加安全、智能和节能，他们在此过程中所面临的各种挑战也推动了汽车电子产品的持续发展。电子产品一直是汽车

  导读：汽车电子市场的不断增长和技术的创新为国内外汽车电子相关厂商带来更好的发展机遇。但不容乐观的是，我国目前的汽车电子元器件依然以进口为主，因此摆脱进口依赖，加快汽车电子元器件国产化是我们需要迫切解决的课题。 汽车电子化成为电子元器件主要增长点 汽车电子市场的不断增长和技术的创新为国内外汽车电子相关厂商带来更好的发展机遇。2014年全世界汽车电子市场规模为2050亿美元，预计2015-2020年将以8.5%年复合增长，到2020年全球汽车电子市场规模将超3300亿美元。 中国作为汽车产销大国，汽车电子市场需求亦快速增加，市场规模不断壮大。2014年中国汽车电子市场规模为3591亿元， 2015年达到4012.4亿元，预计

  传统的毫米波雷达缺乏测高能力、无法分辨静态物体类型，会混淆桥梁、路牌、静态汽车、栏杆等目标，非常容易误刹，因此车企会降低其在无人驾驶系统中的权重，仅作为安全冗余使用。4D毫米波雷达在传统毫米波雷达的技术上取得突破，收发天线数量大幅度的增加，使分辨率明显提升。设计了俯仰角，不仅能测量目标的距离、速度和方位，还具备高度测量能力，可滤除部分误制动的虚警，防止误刹车或漏刹车。雷达生成的点云数量更多，在点云图中的分布更加密集，因此具有更高的识别度，可更有效地识别目标类别与行为。在探测性能上获得逐渐增强，探测距离可达300米。 即使面对激光雷达，4D毫米波雷达也存在竞争力。毫米波的穿透力更强，可适应雾天、沙尘等极端天气。成本仅为激光雷达的10

  领域有多强？ /

  摘要 研究基于MFR4200的FkxRay总线在嵌入式数字信号处理器OMAP5912上的实现。总系统以DSP为核心，采用Freescale公司的MFR4200总线控制器实现FlexRay通信协议，进行数据收发。系统制造简单，集成度高，适用于车内多种电子设备的局域总线实现。 关键词 FlexRay总线 引 言 FlexRay总线是最近推出的一种采用点对点(星型拓扑结构)连接，借助无屏蔽或屏蔽双绞线电缆的先进高速串行同步和异步通信系统。FlexRay总线 Mbps的确定数据传输速率和24位CRC(循环冗余)校验码。FlexRay是一种时间触发型总线

  关键技术与应用算法

  控制器

  装置图解检修手册

  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)

  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

  3月22日，广东赛昉科技有限公司（赛昉科技）与超聚变数字技术有限公司（超聚变）战略合作签约仪式隆重举办。双方就数据中心场景下的RISC-V ...

  1、概述LDR6023B SSOP16 是乐得瑞科技针对USBType-C标准中的 Bridge 设备而开发的双 USB-C DRP接口USB PD通信芯片。具备 Power Ne ...

  一、引言近年来，线上音视频产品的形态和应用场景越发的丰富，疫情的发展加速了许多的行业线下转线上的速度。线上沟通的常态化，音视频的技 ...

  电风扇市场也已步入绿色节能、高效多功能化产品的发展的新趋势。为您送上小型轻便、多功能、多种运行模式的新一代电风扇产品高能效、小型轻便、 ...

  借用服务器机房课题的技术解决方案，实现舒适的休息空间。具有高静音性和低功耗的双反转螺旋桨风扇近年来，虽然空气净化器的需求持续不断的增加， ...

  5W/10W/12W/15W/18W/20W/24W/36W/65W充电器芯片方案

  OpenVINO™ DevCon 2024 盛大启动：英特尔以技术之力，携手开发者共筑AI未来

  Ekkono边缘机器学习简化了在英飞凌AURIX™ TC3x和TC4x上为汽车应用部署AI的过程

  点评《与Atmel SAM D21/R21的相遇、相识、相知（上）》，赢温暖新春礼

  抢楼有礼：看直播，进一步探索ST最新 MEMS气压计原理、操作、防水结构设计

  直播：TI及安富利带你快速通过新能源汽车安全系统认证 预报名、看直播赢好礼！

  【EEWORLD大学堂】玩转LaunchPad及TI MSP430G2XX系列超值单片机！！！

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