倒車雷達工作原理及故障分析

倒車雷達又稱泊車輔助系統,一般由超聲波傳感器(俗稱探頭)、控制器和顯示器等部分組成,現在市場上的倒車雷達大多采用超聲波測距原理,駕駛者在倒車時,啟動倒車雷達,在控制器的控制下,由裝置於車尾保險槓上的探頭髮送超聲波,遇到障礙物,產生回波信號,傳感器接收到回波信號後經控制器進行數據處理,判斷出障礙物的位置,由顯示器顯示距離併發出警示信號,得到及時警示,從而使駕駛者倒車時做到心中有數,使倒車變得更輕鬆,預防事故的發生,保障行車安全.

一、工作原理

倒車雷達由超聲波傳感器(俗稱探頭),控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成.倒車雷達一般採用超聲波測距原理,在控制器的控制下由傳感器發射超聲波信號,當遇到障礙時,產生回波信號,傳感器接收到回波信號後經控制器進行數據處理,判斷出障礙物的位置,由顯示器顯示距離併發出其他警示信號.從而達到安全泊車的目地.

倒車雷達工作原理及故障分析

二、超聲波工作原理:

利用超聲傳感器產生的超聲波對車後發射,如在一定範圍內碰到物體,就有一反射波返回發射源(超聲傳感器的表面),主機利用發射波和反射波之間的延遲時間和聲波速度就能測得距離。

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[超聲波信號發射]

當汽車處於倒車狀態時,倒車雷達開始啟動,控制器控制探頭髮射超聲波信號後,再檢測超聲波的回波信號.超聲波的發射是由控制器發射一串脈衝信號,經放大電路放大後,通過探頭髮射出去.

[超聲波的接收]

當超聲波發射完成後,控制器立即檢測是否有經障礙物反射回來的超聲波信號,通過主機上的濾波電路,並計算發射的時間,利用S=T*V/2就可以得出障礙物距離。

三、倒車雷達工作原理框圖

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MCU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有的接收濾波放大電路進行處理後,由MCU的IO口對其進行檢測,當全部傳感器工作完成後,由系統通過完通過特定的算法得出最近的距離,並驅動顯示電路工作,來提醒駕駛者最近的障礙物距離及方位。

四、超聲波傳感器介紹

整個倒車系統的最核心部件,其作用是發出超聲波及接收超聲波。影響其性能的主要參數有:外形尺寸與工作頻率。

1.倒車雷達超聲波傳感器頻率目前常用的有:40KHZ,48KHZ,58KHZ等等。

1.1 頻率為40KHZ傳感器偵測範圍圖

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1.2.頻率為48KHZ傳感器偵測範圍圖

倒車雷達工作原理及故障分析

1.3.頻率為58KHZ傳感器偵測範圍圖

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選用不同頻率的傳感器以滿足不同車型的實際要求。

2. 性能與高度、仰角關係

2.1 倒車雷達的性能與傳感器的安裝高度、安裝位置的保險桿仰角關係最為密切.

2.2 由上述傳感器的原始特性:可以瞭解到其基本偵測角度水平垂直的比值為2:1而且約為120°:60°.

2.3 水平探測角度的示意圖

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2.4垂直探測角度的示意圖

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由上圖可知:相同安裝高度,探測距離較遠易照地

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在對客戶的實際運用上,一般而言不會希望地面上比較小的障礙物被偵測到或是在不平

整的碎石頭路面有“誤動作”的發生.

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2.5克服照地的幾種方案

2.5.1 提高探頭的安裝高度

n 提高探頭安裝高度同時需考量保險桿造型

n 建議在55cm~60cm

2.5.2 探頭設計為上仰

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2.5.3 採用頻率更高的傳感器

n 垂直角度小,不易照地

n 價格提高,不常用

通過以上各種解決措施可知:儘管解決不照地的設計方案有多種,但安裝高度和保杆角度一般無法改變,又受成本的制約,通常採用提高探測器仰角的辦法來滿足其探測性能。

五、以LG-1為例,簡要說明其維修原理

5.故障名:倒車雷達在倒車時不工作

5.1.1故障現象:

倒車時倒車雷達顯示器無顯示, 蜂鳴器無提示音發出。

5.1.2故障原因:

①汽車電瓶電壓不足;

②連接線束與控制器接觸不良;

③連接線束與顯示器接觸不良;

④連接顯示器到控制器的線束損壞;

⑤倒車雷達控制器損壞或倒車雷達顯示器損壞

5.1.3故障診斷與排除:

①檢查ACC及倒車燈電壓是否在9—16V範圍內, 如小於此電壓,請及時調整。

②檢查車身線束與控制器連接是否牢靠, 如連接正常時, 用手觸摸探頭傳感器時, 會有輕微的震動感。如沒有, 請檢查控制器線束的供電端口電壓是否正常。

③檢查車身線束與顯示器連接是否牢靠, 如連接正常時, 在通電的瞬間顯示器上的LED燈會全部點亮大概1秒鐘的時間, 如沒有此現象, 請檢查顯示器線束的供電端口電壓是否正常。

④如果顯示器通電時能正常工作, 且倒車時控制器所接的探頭傳感器有震動,但顯示器無法顯示倒車數據, 請檢查顯示器到控制器間的連線是否正確連 通,可使用萬用表進行斷路及短路測試。

⑤如經過上述檢查後,仍無法排除故障,即可判斷為控制器或顯示器損壞。可分別以好的部件進行替換,從而判斷出正確的部件故障。

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5.2故障名:倒車雷達誤報

5.2.1故障現象:

倒車時達顯示器始終顯示固定的數字,不會隨著障礙物的遠近變化而改變。

5.2.2故障原因:

①探頭安裝有誤;

②探頭連接線束損壞;

③探頭或控制器損壞

5.2.3故障診斷與排除:

① 根據顯示器的方向指示燈確定出相應的有故障的探頭(左邊指示燈亮時,代表左邊兩個探頭探測到物體,右邊指示燈亮時,代表右邊兩個探頭探測到物體,而當左,右指示燈同時亮起時,則代表中間兩個探頭探測到物體),檢查探頭是否安裝歪斜,如存在此現象請及時調整。(如果顯示數據一直為0.6或是0.7,則是探頭方向裝反,須將上下方向和左右方向進行對調)

② 使用萬用表檢查相應的探頭到控制器的連接線束,是否有短路或是斷路的現象

③如經過上述檢查後,仍無法排除故障,即可判斷為控制器或探頭本身損壞。可以好的探頭代替相應的存在問題的探頭, 如還存在同樣問題則可判斷為控制器損壞。

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