智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集 課件 模塊1-6 智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用-智能視覺傳感器及其數(shù)據(jù)采集

智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集CONTENTS目錄PARTONE模塊一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用PARTTWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備PARTTHREE模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐PARTFOUR模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐PARTFIVE模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐PARTSIX模塊六：智能視覺傳感器及其數(shù)據(jù)采集PARTSEVEN模塊七：智能網(wǎng)聯(lián)車載通信接入技術(shù)與工程實(shí)踐PARTEIGHT模塊八：高精度定位技術(shù)及其數(shù)據(jù)采集PARTNINE模塊九：系統(tǒng)集成、系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)測試驗(yàn)證工程實(shí)踐模塊一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用1一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)二、多源數(shù)據(jù)的采集與應(yīng)用三、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范崗位任務(wù)一收集補(bǔ)充數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范010203學(xué)習(xí)目標(biāo)●能描述智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的概念。●能描述智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本架構(gòu)?！衲苊枋鰝鞲衅魅诤系姆N類?！衲苊枋鲋悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車駕駛場景規(guī)范體系的相關(guān)內(nèi)容。知識(shí)目標(biāo)ONE模塊一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用●能根據(jù)具體應(yīng)用需求確定智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕駛場景的形態(tài)?！衲芨鶕?jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕駛場景規(guī)范體系中的具體規(guī)范指導(dǎo)駕駛場景采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、同步、處理、應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫建設(shè)等工作。技能目標(biāo)●養(yǎng)成查閱資料、勤于思考、聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力?！裢ㄟ^了解我國在智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕駛場景方面取得的成績，提升民族自信心。素質(zhì)目標(biāo)自動(dòng)駕駛汽車需要在真實(shí)或者虛擬環(huán)境中至少進(jìn)行177億km的里程測試，才能證明智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)比駕駛?cè)烁煽?。但是，基于里程的測試方法具有測試周期長、效率低、成本高等弊端。里程測試弊端明顯自然駕駛數(shù)據(jù)作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛典型場景和邊角場景來源的主要基礎(chǔ)，代表了約80%的道路交通狀況，必須進(jìn)行自然駕駛場景數(shù)據(jù)采集并不斷完善場景庫。仿真場景不可或缺智能網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是指能夠同步采集自動(dòng)駕駛中所有傳感器及控制器的相關(guān)數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)采集主機(jī)、數(shù)據(jù)采集接口設(shè)備、數(shù)據(jù)采集和處理軟件等組成的有機(jī)體。同步采集的有機(jī)體1．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的概念TWO模塊一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕駛場景來源一般包含標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、自然駕駛數(shù)據(jù)、交通事故數(shù)據(jù)、仿真衍生數(shù)據(jù)等。駕駛場景來源的構(gòu)成主要包含兩部分內(nèi)容：一是駕駛場景數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的搭建和工具鏈的設(shè)計(jì)；二是需要設(shè)計(jì)合理的采集方案和采集需求駕駛場景數(shù)據(jù)采集的組成測試場景數(shù)據(jù)來源一般包括自然駕駛場景、危險(xiǎn)工況場景、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)場景、參數(shù)重組場景。測試場景數(shù)據(jù)來源的構(gòu)成2．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本架構(gòu)TWO模塊一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為保證更高的可靠性、冗余性以及最終的安全性，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，融合來自多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的過程，是強(qiáng)制的。由于傳感器是有噪聲的，因此需要傳感器融合算法來處理這些噪聲，并盡可能進(jìn)行最精確的估計(jì)。1．按抽象級別的傳感器融合：低級別（Low-Level）、中級別（Mid-Level）和高級別（High-Level）傳感器融合。構(gòu)建數(shù)據(jù)融合的算法，可以分為三大類，分別是按抽象級別的傳感器融合、按中心化級別的傳感器融合和按競爭級別的傳感器融合。每一大類又分為三個(gè)小類，一共九種。ONE模塊一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用二、多源數(shù)據(jù)的采集與應(yīng)用2．按中心化級別的傳感器融合：中心化、去中心化、分布式。3．按競爭級別的傳感器融合：競爭融合、互補(bǔ)融合、協(xié)同融合。兩種傳感器的好處（以檢測行人為例）：1、如果兩個(gè)傳感器中的一個(gè)沒有檢測到行人，我們將使用另一個(gè)傳感器作為冗余來增加檢測到行人的機(jī)會(huì)。

2、如果兩個(gè)傳感器都檢測到了行人，傳感器融合技術(shù)將使我們更準(zhǔn)確地知道行人的位置。1．智能網(wǎng)聯(lián)車駕駛場景規(guī)范體系概述場景采集、算法開發(fā)、產(chǎn)品驗(yàn)證等對智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕駛場景的需求是不同的，需要根據(jù)具體應(yīng)用需求確定自動(dòng)駕駛場景的形態(tài)。ONE模塊一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用三、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范駕駛場景相關(guān)規(guī)范體系涉及通用類規(guī)范、基礎(chǔ)類規(guī)范、技術(shù)類規(guī)范和應(yīng)用類規(guī)范四個(gè)大類，從駕駛場景的基本定義、分類方法、采集、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸和處理到場景庫建設(shè)和應(yīng)用整個(gè)流程分別作出詳細(xì)的要求和方法指導(dǎo)。2．駕駛場景規(guī)范ONE模塊一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用三、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范現(xiàn)有24項(xiàng)規(guī)范，具體指導(dǎo)中國駕駛場景采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、同步、處理、應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫建設(shè)等工作。課后作業(yè)：收集補(bǔ)充數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，并思考以下兩個(gè)問題：1、新增了哪些標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范？2、與之前的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范相比，新增的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范有哪些不同？模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備2一、Ubuntu系統(tǒng)崗位任務(wù)二Ubuntu的安裝與使用二、ROS崗位任務(wù)三ROS的安裝與使用010203學(xué)習(xí)目標(biāo)●能列舉Ubuntu的特點(diǎn)?！衲苊枋鯱buntu誕生與發(fā)展歷史。●能描述Ubuntu的版本劃分。●能熟練運(yùn)用Ubuntu的常用命令。●能列舉ROS的特點(diǎn)。●能描述ROS的分級。知識(shí)目標(biāo)TWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備●能安裝和使用Ubuntu軟件?！衲馨惭b和使用ROS軟件。技能目標(biāo)●養(yǎng)成查閱資料、勤于思考、聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力。●通過了解Ubuntu和ROS在智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集中的主要作用，加深對自動(dòng)駕駛命令的了解。素質(zhì)目標(biāo)由南非人馬克·沙特爾沃思（MarkShuttleworth）創(chuàng)辦。Ubuntu是一個(gè)以桌面應(yīng)用為主的Linux操作系統(tǒng)。誕生通過開源協(xié)作、分享、互助等方式，探索創(chuàng)新、共同發(fā)展。用戶下載、使用、分享Ubuntu系統(tǒng)，以及獲得技術(shù)支持與服務(wù)，無須支付任何許可費(fèi)用。精神通過Ubuntu龐大的社區(qū)組織，Ubuntu用戶可以獲得很多幫助和支持，使得Ubuntu用起來更加得心應(yīng)手。社區(qū)Ubuntu系統(tǒng)TWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備一、Ubuntu系統(tǒng)TWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)二Ubuntu的安裝與使用1．Ubuntu系統(tǒng)的安裝

（1）獲取Ubuntu鏡像

（2）制作Ubuntu的U盤啟動(dòng)盤1）下載并安裝UltraISO軟件。2）打開UltraISO，選擇“文件”中的“打開”，選中下載好的Ubuntu鏡像文件3）單擊“啟動(dòng)”→寫入硬盤映像4）寫入方式選擇“USB-HDD+”或者“USB-HDD”均可5）單擊“便捷啟動(dòng)”→“寫入新的驅(qū)動(dòng)器引導(dǎo)扇區(qū)”→“Syslinux”，然后單擊“寫入”6）將Syslinux引導(dǎo)扇區(qū)寫入設(shè)備的確定界面，單擊“是”。7）完成后單擊“確定”8）單擊“寫入”，單擊“是”9）成功后，會(huì)有“刻錄成功”打印信息TWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)二Ubuntu的安裝與使用1．Ubuntu系統(tǒng)的安裝

（3）安裝Ubuntu系統(tǒng)1）選擇U盤啟動(dòng)方式。2）進(jìn)入U(xiǎn)buntu安裝界面，3）選擇語言環(huán)境，如果選擇中文，則系統(tǒng)顯示字體會(huì)對應(yīng)變成中文，單擊“安裝Ubuntu”，進(jìn)入下一步。4）安裝時(shí)，可以不勾選第一項(xiàng)，以提高安裝速度5）清理磁盤并安裝Ubuntu，進(jìn)入下一步6）選擇默認(rèn)分區(qū)模式即可，將改動(dòng)寫入磁盤7）自行設(shè)置時(shí)區(qū)。8）設(shè)置登錄賬號和密碼。9）安裝結(jié)束，等待重新啟動(dòng)TWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)二Ubuntu的安裝與使用2．Ubuntu系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）顯示當(dāng)前路徑pwd

（2）跳轉(zhuǎn)目錄命令TWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)二Ubuntu的安裝與使用2．Ubuntu系統(tǒng)的應(yīng)用

（3）顯示當(dāng)前目錄所有文件夾或文件TWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)二Ubuntu的安裝與使用2．Ubuntu系統(tǒng)的應(yīng)用

（4）創(chuàng)建名為file的空文件touchfile（5）打開名為file的文件并將文件中內(nèi)容顯示在終端catfile（6）打開名為file的文件并進(jìn)行編輯geditfile（7）創(chuàng)建新的目錄path2mkdir-p/path1/path2（其中，-p是遞歸創(chuàng)建目錄。）

（8）刪除目錄/path1rm-r/path1（其中，-r參數(shù)是指當(dāng)目錄中有文件的時(shí)候，先刪除文件，再刪除目錄。）（9）刪除文件filerm/fileTWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)二Ubuntu的安裝與使用2．Ubuntu系統(tǒng)的應(yīng)用

（10）搜索命令最為優(yōu)秀的軟件框架之一就是機(jī)器人操作系統(tǒng)（RobotOperatingSystem，ROS）。ROS起源于2007年斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室與機(jī)器人技術(shù)公司W(wǎng)illowGarage的個(gè)人機(jī)器人項(xiàng)目。誕生（1）點(diǎn)對點(diǎn)設(shè)計(jì)（2）多語言支持（3）精簡與集成（4）工具包豐富（5）免費(fèi)開源主要特點(diǎn)ROS主要可分為三個(gè)級別：計(jì)算圖級（節(jié)點(diǎn)、消息、主題、服務(wù)）、文件系統(tǒng)級（包、堆）、社區(qū)級。總體框架ROSTWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備二、ROSTWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)三ROS的安裝與使用1．ROS的安裝

（1）操作系統(tǒng)與ROS的選擇。ROS的安裝方法主要有兩種：軟件源安裝和源碼編譯安裝。

（2）配置系統(tǒng)軟件源首先打開“軟件和更新”對話框，具體單擊Ubuntu搜索按鈕進(jìn)行搜索。確保勾選“restricted”“universe”“multiverse”

（3）設(shè)置安裝源官方默認(rèn)安裝源/或來自清華大學(xué)的安裝源/或來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的安裝源注意：1）按Enter鍵后，可能需要輸入管理員密碼。2）建議使用國內(nèi)資源，安裝速度更快。（4）設(shè)置key（5）安裝。

首先需要更新aptsudoaptupdate推薦安裝kinetic桌面完整版sudoapt-getinstallros-kinetic-desktop-fullTWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)三ROS的安裝與使用1．ROS的安裝

（6）初始化rosdepsudorosdepinitrosdepupdate（7）配置環(huán)境變量echo“source/opt/ros/noetic/setup.bash”>>~/.bashrcsource~/.bashrcTWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)三ROS的安裝與使用2．ROS的使用

ROS安裝成功以后，可以運(yùn)行小海龜程序進(jìn)行測試。窗口1，啟動(dòng)roscore。Roscore窗口2，啟動(dòng)小海龜node節(jié)點(diǎn)。rosrunturtlesimturtlesim_nodeTWO模塊二：智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境準(zhǔn)備崗位任務(wù)三ROS的安裝與使用2．ROS的使用

窗口3，啟動(dòng)鍵盤控制節(jié)點(diǎn)。

rosrunturtlesimturtle_teleop_key在該窗口下，控制方向鍵就可以控制小海龜運(yùn)動(dòng)了。模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐3一、攝像頭二、攝像頭通信接口與協(xié)議崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試010203學(xué)習(xí)目標(biāo)●熟悉攝像頭的結(jié)構(gòu)、類型及其優(yōu)缺點(diǎn)。●熟悉攝像頭通信接口與協(xié)議。●熟悉工業(yè)攝像頭實(shí)踐開發(fā)的設(shè)備。●掌握車載攝像頭的類型和功能?！裾莆展I(yè)攝像頭實(shí)踐開發(fā)技術(shù)。知識(shí)目標(biāo)Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐●能熟練運(yùn)用攝像頭數(shù)據(jù)采集相關(guān)專業(yè)術(shù)語?！衲苊枋鰯z像頭在自動(dòng)駕駛汽車上的運(yùn)用?！衲苓M(jìn)行工業(yè)攝像頭的實(shí)踐開發(fā)。技能目標(biāo)●養(yǎng)成查閱資料、聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力?！裢ㄟ^了解我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車中攝像頭的數(shù)據(jù)采集，提升民族自信心。素質(zhì)目標(biāo)Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、攝像頭攝像頭是自動(dòng)駕駛核心傳感器之一，最大的優(yōu)勢在于可以識(shí)別車輛周邊的環(huán)境信息和紋理信息，能夠“看到”目標(biāo)的類型、信號燈的顏色等，類似于人類的眼睛。攝像頭一般具有視頻攝像和靜態(tài)圖像捕捉等基本功能。1．?dāng)z像頭的結(jié)構(gòu)攝像頭的主要組件有：鏡頭組、圖像傳感器（ImageSensor）、DSP（DigitalSignalProcessing，數(shù)字信號處理）芯片等。圖像傳感器可以分為兩類：CCD與CMOS傳感器。2．?dāng)z像頭的類型攝像頭有單目攝像頭、雙目攝像頭和多目攝像頭。攝像頭有紅外攝像頭和普通攝像頭目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車使用的主要是紅外攝像頭。Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、攝像頭3．?dāng)z像頭的功能攝像頭的功能應(yīng)用可分為行車輔助類、駐車輔助類與車內(nèi)駕駛?cè)吮O(jiān)控三大部分。攝像頭的安裝位置可在前視、側(cè)視、后視和內(nèi)置四個(gè)部分。Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐二、攝像頭通信接口與協(xié)議1．?dāng)z像頭通信接口攝像頭接口包括長程類接口（如GMSL、FPD-Link、以太網(wǎng)、USB等），短程類接口（如MIPICSI2、HiSPI、DVP并口、自定義LVDS等）。（1）GMSL接口。GMSL（GigabitMultimediaSerialLink），是美信推出的一種針對車用的串行傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)，可以支持的最高串行速率為3.125Gbit/s，支持同軸電纜傳輸、支持同軸電纜POC供電，成對使用。（2）LVDS。LVDS（低電壓差分信號）是一種高速串行信號傳輸電平，具有傳輸速度快、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、易于匹配等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在MIPI輸入輸出端口使用。在它的基礎(chǔ)上有很多通信層標(biāo)準(zhǔn)，例如FPD-Link。Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐二、攝像頭通信接口與協(xié)議2．?dāng)z像頭通信協(xié)議UVC（USBVideoClass，USB視頻類），是一種為USB視頻捕獲設(shè)備定義的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，是微軟公司與另外幾家設(shè)備廠商聯(lián)合推出的定義USB視頻捕獲設(shè)備的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，已成為USB協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)之一。UVC是屬于USB行業(yè)規(guī)范中的USB設(shè)備類規(guī)范，用于USB接口的視頻設(shè)備的一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換規(guī)范。具有實(shí)際UVC功能的視頻設(shè)備只需要兩種接口：一種為VCInterface（視頻控制接口），另一種為VSInterface（視頻流接口）。其中VC接口用于對UVC設(shè)備進(jìn)行配置操控，而VS接口則用于負(fù)責(zé)傳輸視頻數(shù)據(jù)流，兩者相互配合完成UVC設(shè)備功能。Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐二、攝像頭通信接口與協(xié)議1．?dāng)z像頭通信接口（3）MIPICSI2。MIPICSI2（CameraSerialInterface）協(xié)議是MIPI（移動(dòng)行業(yè)處理器接口）聯(lián)盟協(xié)議的子協(xié)議，專門針對攝像頭芯片的接口而設(shè)計(jì)，應(yīng)用非常廣泛，具有高速、低功耗的特點(diǎn)。（4）DVP接口。DVP是并口，所占用的數(shù)據(jù)線較多，邏輯設(shè)計(jì)上比較復(fù)雜。在高速傳輸?shù)倪^程中，直接使用數(shù)字信號作為數(shù)據(jù)容易被其他外部信號干擾。（5）USB接口。USB是串行通用串行總線（UniversalSerialBus）的簡稱。USB由英特爾聯(lián)合多家公司在1996年推出，已成功替代串口和并口，已成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)與大量智能設(shè)備的必配接口。USB攝像頭有很多優(yōu)點(diǎn)。Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試參數(shù)類別參數(shù)說明感光器件200萬1/2.7CMOS傳感器像素尺寸3.0umx3.0um像素面積5808umx3288um分辨率默認(rèn)1920x1080幀速率MJPG30幀YUY2約5幀曝光時(shí)間33.33ms/fps信噪比>39db電壓功耗USB5V約100-120ma設(shè)備接口USB2.0即插即用；國際標(biāo)準(zhǔn)UVC協(xié)議，兼容3.0接口Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試1、ROS環(huán)境下調(diào)試Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試1、ROS環(huán)境下調(diào)試（2）操作步驟1）啟動(dòng)Teminator智能終端。2）配置環(huán)境變量。如果之前已經(jīng)執(zhí)行過如下配置，可省略這一步，這一步的目的是把“source~/catkin_ws/devel/setup.bash”這條命令，添加到.bashrc文件中，這樣每當(dāng)重新啟動(dòng)一個(gè)shell窗口時(shí)，都會(huì)自動(dòng)執(zhí)行該命令，從而把本課程所用到的功能包路徑配置到ROS_PACKAGE_PATH環(huán)境變量中。echo"source~/catkin_ws/devel/setup.bash">>~/.bashrcsource~/.bashrcThree模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試1、ROS環(huán)境下調(diào)試（2）操作步驟

Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試1、ROS環(huán)境下調(diào)試（2）操作步驟

Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試1、ROS環(huán)境下調(diào)試（2）操作步驟

Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試1、ROS環(huán)境下調(diào)試（2）操作步驟

Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試1、ROS環(huán)境下調(diào)試（2）操作步驟

Three模塊三：攝像頭數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)四攝像頭數(shù)據(jù)接入與調(diào)試1、ROS環(huán)境下調(diào)試（2）操作步驟

9）錄制攝像頭數(shù)據(jù)。rosbagrecord/usb_cam/image_raw-ousb.cam.bag

10）回放攝像頭數(shù)據(jù)。rosbagplayusb.cam.bag

模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐4一、激光雷達(dá)二、激光雷達(dá)通信接口與協(xié)議崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試010203學(xué)習(xí)目標(biāo)●了解激光雷達(dá)的工作原理?！袷煜ぜす饫走_(dá)的類型及其優(yōu)缺點(diǎn)?！袷煜ぜす饫走_(dá)通信接口與協(xié)議?！袷煜?6線激光雷達(dá)實(shí)踐開發(fā)的設(shè)備?！裾莆占す恻c(diǎn)云技術(shù)?！裾莆?6線激光雷達(dá)硬件連接及調(diào)試技術(shù)。知識(shí)目標(biāo)FOUR模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐●能描述激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛汽車中的運(yùn)用。●能熟練運(yùn)用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集相關(guān)專業(yè)術(shù)語。●能利用設(shè)備進(jìn)行16線激光雷達(dá)的調(diào)試。技能目標(biāo)●養(yǎng)成查閱資料、勤于思考、聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力?！裢ㄟ^了解我國的激光雷達(dá)技術(shù)，提升民族自信心。素質(zhì)目標(biāo)Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、激光雷達(dá)激光雷達(dá)（LightDetectionandRanging，LiDAR）又稱光學(xué)雷達(dá)，是一種先進(jìn)的光學(xué)遙感設(shè)備。它首先向目標(biāo)發(fā)射一束激光，然后根據(jù)接收反射激光的時(shí)間間隔確定目標(biāo)物體的實(shí)際距離，同時(shí)結(jié)合這束激光的反射角度，利用簡單的三角函數(shù)原理推導(dǎo)出目標(biāo)的位置信息。具有波長越短、探測精度越高的特點(diǎn)，故激光雷達(dá)可以用于測量物體距離和表面形狀，其測量精度可達(dá)厘米級。激光雷達(dá)系統(tǒng)一般分為三部分：第一部分是激光發(fā)射器，能夠發(fā)射波長為600~1000nm的激光射線；第二部分為掃描光學(xué)部件，主要用于收集反射點(diǎn)的距離、發(fā)生時(shí)間和水平角度；第三部分為感光部件，主要檢測返回光的強(qiáng)度。激光雷達(dá)檢測到的每一個(gè)點(diǎn)的信息都包含了空間坐標(biāo)信息（x，y，z）以及光強(qiáng)度信息<i>。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、激光雷達(dá)激光雷達(dá)通過脈沖激光不斷地掃描目標(biāo)物，可以得到目標(biāo)物上全部目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理后，就可以得到精確的三維立體圖像。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、激光雷達(dá)1．激光雷達(dá)分類（1）按線束數(shù)量分1）單線束激光雷達(dá)。2）多線束激光雷達(dá)。（2）按掃描方式分1）機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)。2）混合固態(tài)激光雷達(dá)。3）純固態(tài)激光雷達(dá)。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、激光雷達(dá)2．激光雷達(dá)特點(diǎn)分析優(yōu)點(diǎn)：1）分辨率高，精度高。2）抗有源干擾能力強(qiáng)。3）獲取的信息量豐富。4）可全天時(shí)工作。缺點(diǎn)：1）雨雪、霧霾天氣精度下降。2）激光雷達(dá)難以分辨交通標(biāo)志的含義和紅綠燈顏色。3）激光雷達(dá)接收的是光信號，容易受陽光、其他車輛的激光雷達(dá)等光線影響。4）現(xiàn)階段成本較高。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、激光雷達(dá)3．激光點(diǎn)云技術(shù)點(diǎn)云（PointCloud）是通過車載激光發(fā)射器接收的信號進(jìn)行處理所獲得的表達(dá)地表三維形態(tài)的、離散的、密度不均勻的數(shù)據(jù)點(diǎn)集。是繼矢量、影像后的第三類空間數(shù)據(jù)，為刻畫三維現(xiàn)實(shí)世界提供了最直接和有效的表達(dá)方式。激光雷達(dá)每旋轉(zhuǎn)一周，所收集到的所有反射點(diǎn)坐標(biāo)的集合就形成了點(diǎn)云。點(diǎn)云技術(shù)是指通過海量點(diǎn)集合來表示空間內(nèi)物體的坐標(biāo)和分布的一種技術(shù)。通過在空中繪制出大量的點(diǎn)［包括三維坐標(biāo)、激光反射強(qiáng)度（Intensity）和顏色信息（RGB）］，并用這些點(diǎn)來形成數(shù)據(jù)集合，從而建立起三維模型來表示空間的表面特性。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐二、激光雷達(dá)通信接口與協(xié)議1．概述激光雷達(dá)一般都是網(wǎng)絡(luò)接口輸出雷達(dá)數(shù)據(jù)，使用UDP協(xié)議，輸出包有三種類型：MSOP包（主數(shù)據(jù)流輸出協(xié)議）、DIFOP（設(shè)備信息輸出協(xié)議）和UCWP（用戶配置寫入?yún)f(xié)議）。1）主數(shù)據(jù)流輸出協(xié)議MSOP，將激光雷達(dá)掃描出來的距離、角度、反射率等信息封裝成包輸出給電腦。2）設(shè)備信息輸出協(xié)議DIFOP，將激光雷達(dá)當(dāng)前狀態(tài)的各種配置信息輸出給電腦。3）用戶權(quán)限寫入?yún)f(xié)議UCWP，用戶可以根據(jù)自己需求，重新修改激光雷達(dá)的某些配置參數(shù)。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐二、激光雷達(dá)通信接口與協(xié)議2．MSOP通信協(xié)議MSOP包完成三維測量相關(guān)數(shù)據(jù)輸出，包括激光測距值、回波的反射率值、水平旋轉(zhuǎn)角度值和時(shí)間戳。MSOP包的有效載荷長度為1248byte，包括42byte的同步幀頭（Header）、1200byte的數(shù)據(jù)塊區(qū)間（共12個(gè)100byte的數(shù)據(jù)塊）和6byte幀尾（Tail）。根據(jù)回波模式，通信協(xié)議有單回波通信協(xié)議和雙回波通信協(xié)議兩種。回波模式可以按照激光雷達(dá)打出一束激光后可以接收幾個(gè)回波來區(qū)分，一般有單回波模式和雙回波模式兩種，之所以會(huì)出現(xiàn)雙回波模式，是因?yàn)榘l(fā)出去的激光點(diǎn)是有一定面積的，有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)1個(gè)激光點(diǎn)發(fā)出后，打在2個(gè)物體上（打在了物體邊界上）。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐二、激光雷達(dá)通信接口與協(xié)議2．MSOP通信協(xié)議（1）幀頭幀頭（Header）共42byte，用于識(shí)別出數(shù)據(jù)的開始位置。在Header的42byte數(shù)據(jù)中有8byte用于數(shù)據(jù)包頭的檢測，剩下34byte中，21~30byte存儲(chǔ)時(shí)間戳，第31byte用于表示激光雷達(dá)的型號，其余作預(yù)留處理，為后續(xù)的更新升級使用。（2）數(shù)據(jù)塊區(qū)間數(shù)據(jù)塊區(qū)間是MSOP包中傳感器的測量值部分，共1200byte。它由12個(gè)數(shù)據(jù)塊（datablock）組成，每個(gè)block長度為100byte，代表一組完整的測距數(shù)據(jù)。（3）幀尾幀尾（Tail）長度6byte，4byte位預(yù)留信息，2byte的0x00、0xFF。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域。混合固態(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域。混合固態(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域。混合固態(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域?；旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域?；旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域?；旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域。混合固態(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域。混合固態(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域?；旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域?；旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域?；旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。Four模塊四：激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)五激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接入與調(diào)試型號為RS-LiDAR-16的16線毫米波雷達(dá)，主要面向無人駕駛汽車環(huán)境感知、機(jī)器人環(huán)境感知、無人機(jī)測繪等領(lǐng)域?；旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)方式，集合了16個(gè)激光收發(fā)組件，測量距離高達(dá)150m，測量精度±2cm以內(nèi)，出點(diǎn)數(shù)高達(dá)300000點(diǎn)/s，水平測角360°，垂直測角-15°~15°。7）錄制激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。rosbagrecord/rslidar_points/rslidar_laserscan-olaser.bag8）回放毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)。rosbagplaylaser.bag模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐5一、毫米波雷達(dá)二、毫米波雷達(dá)通信接口與協(xié)議崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試010203學(xué)習(xí)目標(biāo)●了解毫米波雷達(dá)的工作原理?！袷煜ず撩撞ɡ走_(dá)的類型及其優(yōu)缺點(diǎn)?！袷煜ず撩撞ɡ走_(dá)通信接口與協(xié)議?！袷煜ず撩撞ɡ走_(dá)實(shí)踐開發(fā)的設(shè)備?！裾莆蘸撩撞ɡ走_(dá)硬件連接及調(diào)試技術(shù)。知識(shí)目標(biāo)FIVE模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐●能描述毫米波雷達(dá)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的運(yùn)用。●能熟練運(yùn)用毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)采集相關(guān)專業(yè)術(shù)語。●能利用設(shè)備進(jìn)行毫米波雷達(dá)的調(diào)試。技能目標(biāo)●養(yǎng)成查閱資料、勤于思考、聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力。●通過了解我國的毫米波雷達(dá)技術(shù)，提升民族自信心。素質(zhì)目標(biāo)Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、毫米波雷達(dá)毫米波雷達(dá)（MillimeterWaveRadar）是工作在毫米波波段探測的雷達(dá)，通過發(fā)射無線電信號并接收反射信號來測定與物體間的距離。毫米波頻率通常在30~300GHz（波長為1~10mm）之間，波長介于厘米波和光波之間。毫米波雷達(dá)具有較強(qiáng)的穿透性，能夠輕松地穿透保險(xiǎn)杠上的塑料，常被安裝在汽車保險(xiǎn)杠內(nèi)。毫米波雷達(dá)工作原理振蕩器產(chǎn)生一個(gè)頻率隨時(shí)間逐漸增加的信號（chirp），這個(gè)信號在遇到障礙物之后會(huì)反彈回來，其時(shí)延為2倍的距離除以光速。返回的波形和發(fā)出的波形之間有個(gè)頻率差，這個(gè)頻率差呈線性關(guān)系：物體越遠(yuǎn)，返回的波收到得越晚，那么它跟入射波的頻率差值就越大。將這兩個(gè)頻率做一個(gè)減法，即可得到二者頻率的差拍頻率，通過判斷差拍頻率的高低就可以判斷障礙物的距離。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、毫米波雷達(dá)毫米波雷達(dá)工作原理在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，車載毫米波雷達(dá)通過天線發(fā)射毫米波，接收目標(biāo)反射信號，經(jīng)后方處理后快速準(zhǔn)確地獲取汽車車身周圍的物理環(huán)境信息（如汽車與其他物體之間的相對距離、相對速度、角度、運(yùn)動(dòng)方向等），然后根據(jù)所探知的物體信息進(jìn)行目標(biāo)追蹤和識(shí)別分類，進(jìn)而結(jié)合車身動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，最終通過中央處理單元（ElectronicControlUnit，ECU）進(jìn)行智能處理。經(jīng)合理決策后，以聲、光及觸覺等多種方式告知或警告駕駛?cè)?，或及時(shí)對汽車作出主動(dòng)干預(yù)，從而保證駕駛過程中的安全性和舒適性，降低事故發(fā)生概率。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、毫米波雷達(dá)毫米波雷達(dá)分類常見的車載領(lǐng)域的毫米波雷達(dá)頻段有三類。第一類頻段是24~24.25GHz，目前大量應(yīng)用于汽車的盲點(diǎn)監(jiān)測、變道輔助。安裝在車輛的后保險(xiǎn)杠內(nèi)，用于監(jiān)測車輛后方及兩側(cè)的車道是否有車、能否進(jìn)行變道。缺點(diǎn)是帶寬（bandwidth）比較窄。第二類頻段是77GHz（76~79GHz）。主要用來裝配在車輛的前保險(xiǎn)杠上，探測與前車的距離以及前車的速度，實(shí)現(xiàn)的主要是緊急制動(dòng)、自動(dòng)跟車等主動(dòng)安全領(lǐng)域的功能。第三類頻段是76~81GHz。帶寬非常高，具備非常高的距離分辨率。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐一、毫米波雷達(dá)毫米波雷達(dá)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）高分辨率，小尺寸。2）穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng)，測距精度受天氣因素和環(huán)境因素影響較小，可以基本保證車輛在各種日常天氣下的正常運(yùn)行。3）可以直接測量距離和速度。缺點(diǎn)：1）發(fā)射機(jī)的功率小，波導(dǎo)器件中的損耗大。2）行人的后向散射截面較弱，如果需要探測行人，雷達(dá)的探測閾值需要設(shè)低，其負(fù)面效應(yīng)可能會(huì)有更多虛報(bào)物體出現(xiàn)。3）毫米波器件昂貴，現(xiàn)階段不能大批量生產(chǎn)裝備。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐二、毫米波雷達(dá)通信接口與協(xié)議1．通信接口不同的廠商，毫米波雷達(dá)的通信接口和通信協(xié)議都不一樣，但一般都支持CAN總線輸出，并提供其CAN通信協(xié)議。實(shí)驗(yàn)課程使用的毫米波雷達(dá)有兩路CAN2.0B接口，波特率500kbit/s，分別為CAN0和CAN1。CAN0接口是為了開發(fā)一些特定的功能系統(tǒng)或調(diào)試而保留，CAN1作為雷達(dá)數(shù)據(jù)輸出接口，有兩個(gè)端子用于輸出報(bào)警信息。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐二、毫米波雷達(dá)通信接口與協(xié)議2．雷達(dá)常用通信協(xié)議Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試市面上一款常見的毫米波雷達(dá)為例，其最大可檢測128個(gè)目標(biāo)物體，探測范圍較遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離在190m左右。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試市面上一款常見的毫米波雷達(dá)為例，其最大可檢測128個(gè)目標(biāo)物體，探測范圍較遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離在190m左右。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試市面上一款常見的毫米波雷達(dá)為例，其最大可檢測128個(gè)目標(biāo)物體，探測范圍較遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離在190m左右。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試市面上一款常見的毫米波雷達(dá)為例，其最大可檢測128個(gè)目標(biāo)物體，探測范圍較遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離在190m左右。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試市面上一款常見的毫米波雷達(dá)為例，其最大可檢測128個(gè)目標(biāo)物體，探測范圍較遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離在190m左右。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試?yán)走_(dá)坐標(biāo)系雷達(dá)探測到的原始目標(biāo)信息是在極坐標(biāo)下表示的。將目標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)系。輸出的原始目標(biāo)（RAWDETECT）是極坐標(biāo)表示，輸出的跟蹤目標(biāo)（OBJECT）是直角坐標(biāo)系描述，碰撞區(qū)域是在直角坐標(biāo)系描述。Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試ROS環(huán)境下調(diào)試（1）環(huán)境準(zhǔn)備1）將傳感器CAN接口與采集控制器主機(jī)的CAN接口連接。2）啟動(dòng)Ubuntu系統(tǒng)。（2）操作步驟1）啟動(dòng)Teminator智能終端。2）配置環(huán)境變量。3）可通過如下命令查詢是否配置成功。env|grepROS_PACKAGE_PATHFive模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試ROS環(huán)境下調(diào)試（（2）操作步驟1）啟動(dòng)Teminator智能終端。2）配置環(huán)境變量。3）可通過如下命令查詢是否配置成功。env|grepROS_PACKAGE_PATHFive模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試ROS環(huán)境下調(diào)試Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試ROS環(huán)境下調(diào)試Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試ROS環(huán)境下調(diào)試如上顯示了三條can報(bào)文數(shù)據(jù)，與shell終端打印的信息是一一對應(yīng)的，三條數(shù)據(jù)分別是：Five模塊五：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)接入技術(shù)與工程實(shí)踐崗位任務(wù)六毫米波雷達(dá)接入與調(diào)試ROS環(huán)境下調(diào)試8）錄制毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)。rosbagrecord/can0-ommw.radar.bag9）回放毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)。rosbagplaymmw.radar.bag模塊六：智能視覺傳感器及其數(shù)據(jù)采集6一、視覺傳感器概述二、智能視覺傳感器通信接口與協(xié)議崗位任務(wù)七智能視覺傳感器接入與調(diào)試010203學(xué)習(xí)目標(biāo)●能理解視覺傳感器的基本概念。●能講述視覺傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用?！衲苊枋鯩obileye攝像頭的主要功能?！衲苁炀氝\(yùn)用智能視覺傳感器的通信接口與協(xié)議?！衲苁炀氝\(yùn)用智能視覺傳感器接入與調(diào)試。知識(shí)目標(biāo)SIX模塊六：智能視覺傳感器及其數(shù)據(jù)采集●能完成智能視覺傳感器接入與調(diào)試。●能完成Mobileye攝像頭的安裝和標(biāo)定。技能目標(biāo)●養(yǎng)成查閱資料的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高結(jié)合實(shí)際的能力?！窳私猬F(xiàn)階段視覺傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用，并學(xué)會(huì)視覺傳感器的接入、安裝和調(diào)試，從而提高對視覺傳感器的認(rèn)知。素質(zhì)目標(biāo)Six模塊六：智能視覺傳感器及其數(shù)據(jù)采集一、視覺傳感器概述人類80%的信息都是依靠視覺獲取的。視覺傳感技術(shù)的出現(xiàn)解決了其他傳感器因場地大小限制或檢測設(shè)備龐大而無法操作的問題。視覺傳感器是智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)眾多預(yù)警、識(shí)別功能的ADAS功能的基礎(chǔ)。智能視覺傳感器將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機(jī)內(nèi)，從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)器視覺解決方案。智能視覺傳感器一般由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信裝置等組成。Six模塊六：智能視覺傳感器及其數(shù)據(jù)采集一、視覺傳