汽車倒車雷達的工作原理與安裝操作

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：俠名類別：修車常識時間：2016年05月19

倒車雷達全稱叫“倒車防撞雷達”，也叫“泊車輔助裝置”，或稱“倒車電腦警示系統”。該裝置能夠判斷障礙物的距離，并提示車輛周圍障礙物的情況，以提高倒車時的安全性。

一、工作原理

倒車雷達是汽車泊車安全輔助裝置，由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器、報警器（喇叭或蜂鳴器）等部分組成，如圖1所示。超聲波傳感器是整個倒車系統最核心的部件，其作用是發出與接收超聲波，其結構如圖2所示。目前，常用探頭的工作頻率有40kHz, 48kHz和58kHz三種。一般來說，頻率越高，靈敏度越高，但水平與垂直方向的探測角度就越小，故一般采用40kHz的探頭。

倒車雷達采用超聲波測距原理。當車輛掛進倒車擋倒車時，倒車雷達自動進人工作狀態，在控制器的控制下，由安裝在車尾保險杠上的探頭發送超聲波，遇到障礙物產生回波信號，傳感器接收到回波信號后，經控制器進行數據處理，從而計算出車體與障礙物之間的距離，判斷出障礙物的位置。

倒車雷達的電路組成框圖如圖3所示，MCU(MicroprocessorControlUint )通過預定的程序設計，控制相應電子模擬開關驅動發射電路，使超聲波傳感器工作。超聲波回波信號通過專用的接收、濾波、放大電路進行處理后，由MCU的10口對其進行檢測。當接收完全部傳感器的信號后，由系統通過特定的算法得出最近的距離，并驅動蜂鳴器或顯示電路工作，來提醒駕駛者最近的障礙物距離及方位。

倒車雷達系統主要作用是協助停車，退出倒擋或當相對移動速度超過某一車速時（一般為5km/h）系統將會停止工作。

【提示】超聲波是指超過人的聽覺范圍（20kHz以上）的聲波，具有頻率較高，沿直線傳播，方向性好，繞射小，穿透力強，傳播速度慢（約340m/s）等特點。超聲波在不透明的固體內傳播，可穿透幾十米的深度。超聲波遇到雜質或分界面時，會產生反射波，利用這一特性可構成探深或測距，由此可制成測距系統。

1．探測角度（或檢知角度）

由于探頭只能接收一定角度范圍的超聲波，故將這一角度范圍稱為探測角度（或檢知角度）。探測角度有水平方向和垂直方向之分，如圖4、5所示。常用倒車雷達的探測角度為水平方向90℃～120℃，垂直方向60℃～80℃ 。

2．探測覆蓋范圍

通常來說，探頭的數量越多，倒車雷達的探測覆蓋范圍就越廣，即探測盲區就越小。現在市面上的倒車雷達有2探頭、3探頭、4探頭、6探頭及8探頭。2～4探頭的倒車雷達一般安裝在汽車的后保險桿上，6-8探頭的倒車雷達一般采用“前2后4”或“前4后4”，安裝，如圖6所示。

3．探測靈敏度

倒車雷達探測靈敏度除取決于探頭自身的結構與材質外，還取決于反射回波的強度，而反射回波的強度又與超聲波的傳播特性有關，主要表現為以下特點：

(1)由于超聲波在空氣中傳輸存在衰減，所以同一個反射面，同樣的角度，距離越遠，反射的超聲波衰減越大，越不易被探測到。

(2)障礙物反射面的面積（正對傳感器）越大，反射波越強，探測距離越遠；若障礙物反射面較小，或粗糙面方向感不顯著，或反射面雖大但偏離傳感器方向，尤其是表面為光滑平面的物體，傳感器接收到的反射波很少甚至沒有，這樣盡管距離較近也可能探測不到。

(3)處于傳感器中心線上的障礙物其反射波最強，探測距離最遠，反之較近。

(4)障礙物會吸收掉一部分超聲波，反射回去的只是其中一部分。吸收多少或反射多少與障礙物的材質和表面有關，一般來說，疏松、多孔的物體，表面較易吸收超聲波，其反射效率較低，不易被探測到。相反，若障礙物的材質越硬，反射波越強。

(5)環境溫度、空氣濕度、氣壓等因素都會影響反射回波強度，空氣濕度越大則信號越強。總之，大雨、大雪或過冷、過熱、過濕天氣，都有可能會影響探測效果。

根據以上特點可知，障礙物為銳角反射面的錐形物體，或有多角度反射面（弧面）的物體，或位置較低的水管，鐵絲網、繩索之類的過于細小的物體，或棉質或表面易吸收超聲波的物體，或低于地表的溝渠等障礙物不易被探測到。

另外，由于一般使用的超聲波頻率為40kHz，如果附近有相近頻率的其他干擾源，則易出現誤報或反應遲鈍現象。常見的干擾源有：噴漆、制冷劑灌裝設備，氣動工具，大功率連續沖擊設備，大功率強排風電扇等。

三、安裝步驟及注意事項

目前，市面上出售的倒車雷達型號較多，一般具有距離顯示、聲音提示報警、方位指示、探頭自動檢測等功能，主要包括數碼顯示器、微電腦主機、探頭及相關連線等附件，如圖7所示。

1．安裝步驟

(1)把傳感器安裝在后保險杠上的預留孔中，按要求把傳感器套對好卡槽，與傳感器配合裝好，再將傳感器固定卡從背后推進卡住傳感器，如圖8所示。

若汽車后保險杠上沒有預留孔，則需先根據探頭的數量，按照圖9所示參考高度和寬度進行打孔。探頭安裝的高度要求距離地面50cm左右，如果安裝過低，會探測到地面產生誤報。另外，探頭上有一個小箭頭的標志，安裝時箭頭應向上。對于保險杠彎曲度較大的，可適當調整一下。

(2)將探頭插人孔中，實際操作時不要用手壓住探頭中間向里推，正確方法應是用手壓住探頭兩邊向里推，因為探頭中間是振動區，受力易受損；接下來應調整好探頭的方向，并將連線理順。

(3)將主機盒上的電源線束中的紅線與車中的ACC正極線接好，黑線與地線接好，白線或黃線與剎車燈正極連接好。

(4)將顯示器與主機盒連接好，探頭暫不接。在不發動汽車的情況下，掛倒車擋，倒車雷達的顯示屏應被點亮，表明倒車雷達已進人正常的檢測狀態。

(5)將一只探頭插人主機盒對應的接口中，人站在探頭正前方1米內，應能正常探測，并有相應的距離顯示及提示音。拔下該只探頭，按同樣的方法檢查其他探頭。檢查完畢后，再將線束上的傳感器端子與相應傳感器連接好，理順線束，用線卡固定好即可，如圖10所示。

2．安裝注意事項

(1)在進行安裝時，必須將車置于熄火狀態。

(2)探頭的安裝要松緊適度，并要修整探頭安裝孔，不能有毛刺。若把探頭壓得太緊，則探頭內部的振動板無法振動而發不出超聲波；若安裝得過松，則探頭易在汽車振動時改變方向，探測到地面從而產生誤報。

(3)如果探頭安裝在鐵質擋板上，需要在探頭四周包裹電工絕緣膠布。

(4)主機應安裝在不易受干擾的位置，尤其不能安裝在排氣管或大量電器布線附近。

四、常見故障分析與檢修

故障現象1：在倒車狀態下倒車雷達不自檢、不探測，即蜂鳴器無任何聲音輸出。

分析檢修：此故障表明倒車雷達系統不能進人工作狀態，先檢查蜂鳴器是否正常，再檢查電源線、接收器和各傳感器的連線是否正確，接觸是否良好。如果上述檢查均正常，則表明主機損壞。

故障現象2：倒車狀態下自檢正常，但是車后無障礙物蜂鳴器依然鳴叫。

分析檢修：先確認車后保險杠附近有無障礙物，再檢查傳感器安裝是否正確，尤其是檢查傳感器固定卡是否將傳感器壓得太緊。若上述檢查均正常，則說明某只傳感器有故障，可斷開相應連線進行判斷。

故障現象3：系統自檢不正常。

分析檢修：先檢查主機、傳感器與車身線束連接是否正常，電源供電是否正常，再檢查各個傳感器安裝是否正常，最后更換主機。

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