自动驾驶传感器之-超声波雷达

概述:
倒车雷达就是超声波雷达,超声波雷达帮助司机在倒车时规避障碍物。除此之外,超声波雷达在泊车系统中(APA,AVP,RPA等)也是重要的传感器。
自动驾驶传感器之-超声波雷达-有驾
工作原理:
超声波雷达利用超声波对前方障碍物进行探测。超声波发生器向某一方向发射超声声波,声波在空气中传播时碰到障碍物原路返回,超声波接收器收到回波停止计时。根据超声波在空气中传播的速度和传播的时间差,可以计算出传感器距离障碍物的距离
超声波雷达常见参数:
l超声波发声压:声音通过空气的振动所产生的压强,简称声压。单位:帕斯卡(Pa)。
l超声波发射声压级:把声压的有效值取对数来表示声音的强弱,这种表示声音强弱的数值叫做声压级。单位分贝(dB)。
l超声波信号频谱:频谱为频率密度谱的简称,是频率的分布曲线。由于超声波振动并非标准单一正弦振动而是复杂振动,因此可通过将该振动分解为振幅不同和频率不同的谐振荡,将这些谐振荡的幅值按频率排列的图形即为频谱。
l超声波发射信号中心频率:通常来说中心频率即为信号频谱图上幅值最大的频点。单位:赫兹(Hz)。
l余振时间:超声波雷达在停止发射信号后由于机械振动的惯性,会导致振动信号无法立刻衰减为零,需要一定时间才可完全衰减。在这段时间内,余振与回波信号无法区分,因此余振时间长短决定超声波雷达的盲区大小。单位:秒(s)
l超声波发射方向图:超声波雷达在发射超声波时,沿传感器中轴线的方向上发射能量最大,由此向外能量逐渐减弱,发射方向图即为衡量发射能量随角度的分布。以雷达法线方向为0°基准,该角度所发射信号功率为基准功率,偏离不同角度所发射信号功率与基准功率的dB差值,即可得到方向图。该图描述了超声波雷达发射信号能量在空间中的分布关系
l超声波接收灵敏度:超声波雷达对接收到信号的敏感程度,即可将单位声压信号转化为多大幅度电信号。单位:V/Pa。
l超声波水平检测范围:超声波传感器在水平平面能够检测到物体的范围。
l超声波垂直检测范围:超声波传感器在垂直平面能够检测到物体的范围。
超声波雷达布置特点:
自动驾驶传感器之-超声波雷达-有驾
l高温会影响超声波雷达的正常工作:布置上要远离排气管和大功率灯具;排气管的排气方向不要和超声波的探测场干涉。
l硬件材料会增加震动干扰的风险:避免将超超声波雷达布置到ABS塑料和金属基材组件中
l避免水流从超声波传感器前端视场流过,如大灯清洗
l避免将传感器安装在冷热形变的散热格栅上。
l蓬松材料为吸波材料,如:雪,纸团,布等
超声波雷达探测区域自动化测试方案:
1.系统构成
测试设备需由运动台架和控制系统两部分组成。运动台架框体采用C型钢或工字钢搭建组成,需牢固可靠、运动时无晃动或异响,运动面离地不低于1.5m;
框体应至少包含固定杆、滑动杆、障碍物三种基本组件。
控制系统包括工控主机,显示器,数据采集卡等
设备尺寸:4m×3m×2m(长×宽×高)
2,设备功能
·自动整体包络图测试,记录数据及生成报告
·自动校正原点坐标
·读取障碍物位置信息,包括RPA探头反馈的位置信息以及控制系统反馈的位置信息
·读取RPAECU报警信息
·设备系统发出的数据格式与RPA接收的数据格式一致。
超声波雷达收发性能自动化测试方案:
1,系统构成
配备有消声室、6轴机械臂、超声波接收/发射仪表、环境检测仪表、远程控制设备等;
·消声室需要设计为半消声室,消声室顶面及各立面需要覆盖消声材料,地面部分区域覆盖消声材料,从而制造出无反射区域;消声室整体尺寸不小于10m×5.5m×3.2m,并且需要划分为2个区域;
2.核心设备列表
●水平伸长度大于2500mm
●垂直伸长度大于5000mm
●定位精度0.2mm
●6×USB3.0
●2×USB2.0
●内存DDR42133MHz
●电压编程精度:0.05%
●电流编程精度:0.2%
●消声材料需要具备良好的吸声性能、耐化学性、防火性能和环保性能。
●地面需要铺装导轨。
●消声室内部安装摄像头,用于实时观测消声室内部状况。
3.上位机功能列表
(1)仪器仪表及机械各部件驱动。测试软件支持对系统中仪器仪表、如麦克风,超声波空气换能器、数据采集装置和6轴机械臂等设备,配合上层软件实现整个系统的配套测试。
(2)超声波传感器测试,测试项参数可配置,测试判据阈值可配置,可选择单一测项进行调试也支持选择多个测项进行自动化测试。
(3)系统手动调试。支持工程师对系统各部件,如仪器仪表和机械臂等进行分离操作,可供工程师调试系统,手动验证新测试项。
(4)测试结果实时显示及可视化。测试过程中实时显示对应测试数据,例如方向图、FOV等相关测试项可进行可视化显示,便于工程人员直观检测。
(5)测试数据管理。支持对测试产品数据保存,可自动生成测试报告,可导出原始测试数据,以供工程师进行后续分析和测试。
(6)用户权限管理。针对不同用户,可实现不同权限,低等级权限仅可执行具体测试项,查看测试结果;高等级权限用户可添加或删减测试项、配置测试项相关参数、校准测试系统等。
常见超声波雷达横评,后续更新。
0

全部评论 (0)

暂无评论