倒車雷達系統(tǒng)工作原理

倒車雷達全稱是“倒車防撞雷達”，又稱“停車輔助裝置”，是停車或倒車時的安全輔助裝置。它可以通過聲音或更直觀的圖像顯示告訴駕駛員車后甚至周圍的障礙物，緩解駕駛員在停車、倒車、啟動汽車時因前、后、左、右四個方向的到訪而帶來的麻煩，幫助駕駛員消除視覺盲區(qū)、視覺模糊的缺陷，提高行車安全性。倒車雷達最早只能發(fā)出“請注意倒車”的警告聲，到現(xiàn)在有彩色顯示和蜂鳴器警告聲的無線倒車雷達。短短幾年時間，它就完成了六代升級更新，性能便捷，價格區(qū)間大，讓越來越多的車主開始在車上安裝倒車雷達，這也對售后維修提出了新的要求。結合工作中遇到的一些故障案例，筆者總結了停車雷達在維護和診斷方面的一些知識，希望對讀者保養(yǎng)自己的愛車和售后維修人員有所幫助。

倒車雷達的組成和工作原理

倒車雷達被稱為“倒車防撞雷達”或“泊車輔助器”，主要由超聲波傳感器、控制器和顯示器組成。超聲波傳感器通過發(fā)射和接收超聲波信號來測量距離?？刂破飨騻鞲衅靼l(fā)送正弦波脈沖，處理接收到的信號，獲得相應的距離值，并與顯示器進行數(shù)據(jù)通信?；蛘唢@示蜂鳴器接收主機測得的距離數(shù)據(jù)，并根據(jù)距離提供相應的距離報警聲。

倒車時，當汽車處于R擋時，倒車雷達會自動啟動。通過控制器，后保險杠處的探頭將控制超聲波發(fā)射。當超聲波被障礙物反射時，探頭會接收到反射的超聲波，并將其發(fā)送到放大電路進行放大。同時，介質中的傳播速度將通過使用從發(fā)送超聲波信號到接收回波信號的時間來計算。數(shù)據(jù)將由單片機處理，然后顯示器將顯示障礙物的距離和方向，提醒駕駛員及時操作。

倒車雷達的結構和工作原理一般由探頭(超聲波傳感器)、控制器和蜂鳴器三部分組成。有些系統(tǒng)配有顯示器，但工作原理基本相同。

探頭:將電信號轉換成超聲波，將返回的超聲波再次轉換成電信號。

控制器:主要向探頭(超聲波傳感器)傳輸正弦波脈沖電信號，對接收到的信號進行處理，轉換距離值，并與顯示器進行數(shù)據(jù)通信。

以及蜂鳴器和顯示器:蜂鳴器收到主機距離數(shù)據(jù)后，根據(jù)距離顯示距離值，并發(fā)出不同級別的距離報警聲。

整個倒車雷達系統(tǒng)中，控制器和顯示器一般都是故障率較低的集成電子產品，維修時也采用整體更換的方式，我就不再過多描述了。本文主要介紹探頭的系統(tǒng)功能。

探頭的工作波形及其在系統(tǒng)中的應用

探頭正常工作時，檢測到的波形如圖1所示。

當控制器向探頭發(fā)送電信號時，探頭的壓電片振動產生超聲波。而且由于圓形壓電貼片的結構，發(fā)射的超聲波具有一定的指向性，波束截面類似于橢圓，因此探頭的探測范圍受到一定的限制。一般水平面內的檢測角度為120度，垂直面內的檢測角度為60度，如圖2所示。

一般采用收發(fā)一體傳感器，即使用同一探頭發(fā)射和接收超聲波。

在這種集成傳感器系統(tǒng)中，在探頭和控制器之間通常只有兩根導線，傳輸?shù)碾娦盘柡头祷氐碾娦盘柖纪ㄟ^這兩根導線輸入到控制器。探頭發(fā)射的信號和余震的信號會覆蓋或干擾回波信號，從而導致倒車雷達系統(tǒng)在低于一定距離時失去探測功能，這也是一般倒車雷達探測距離必須大于0.3m的原因之一，如果小于這個距離，倒車雷達就無法識別信號，只能給出長時間的警告。

理論上，余震越小，最小探測距離越小。在最好的情況下，沒有余震，這樣探測器可以覆蓋更大的范圍。但系統(tǒng)在自檢時無法判斷探頭是否正常工作，于是人們利用探頭余震的特性，通過控制器檢測探頭本身的余震信號來判斷探頭是否完好。因此，在實際生產中，探頭在一定范圍內有余震，控制器根據(jù)預設的范圍值檢查檢測結果，從而找出探頭是否符合要求，并通過蜂鳴器的聲音提醒駕駛員系統(tǒng)是否正常。

總之，由于探頭發(fā)射的超聲波束的指向性和探頭本身的余震，在實際中倒車雷達系統(tǒng)并不是萬無一失的，存在檢測盲區(qū)。因此，越來越多的倒車雷達系統(tǒng)集成了倒車影像系統(tǒng)，可以更加直觀、準確地判斷車后情況。

控制器的功能

控制器的主要功能是濾波和計算。不同品牌倒車雷達系統(tǒng)的控制器可能不一樣，但原理基本相同。

在汽車中，控制器一般安裝在儀表盤周圍，而探頭則安裝在前、后保險杠上，通過長導線傳輸信號，難免會產生一些噪聲影響，所以控制器必須將這些噪聲過濾掉。從上面可以看出，探頭的光束不是規(guī)則的，而是截面近似橢圓的定向光束。在這個過程中，難免會出現(xiàn)一些誤判，比如探頭可能偶爾會“掃地”(當車后沒有障礙物時，總是檢測到40-60cm之間的固定距離，即探頭與地面的距離)。因此，在實踐中，控制電路會利用技術手段對探頭的回波信號進行處理，保證系統(tǒng)有足夠的靈敏度，但不會出現(xiàn)誤報。

倒車雷達常規(guī)檢測方法:倒車檔掛檔時，控制器會在一秒鐘左右釋放電信號，根據(jù)探頭發(fā)回的殘余振動信號判斷探頭是否正常。如果只是簡單的“滴”聲，則表示正常；如果有兩三個聲音，說明探頭出了故障。這時就要判斷探頭是否真的出了故障。常見的方法如下。

經(jīng)驗判斷法

探頭工作時，由于壓電片的振動，當耳朵靠近時，可以聽到輕微的咔噠聲，所以我們可以通過比較幾個探頭之間是否有噪音以及噪音的大小來大致判斷哪個探頭有問題。

功能判斷法

在前一篇文章中，我們提到了倒車雷達的盲點。但是在實際維修中，我們可以利用這個盲點接近某個探頭，并用防護罩擋住探頭，從而判斷這個探頭是否有故障。比如舉升車輛后掛倒擋，在車外距離探頭10厘米左右的位置放一塊隔板，看是否有長時間報警，從而判斷探頭是否有故障。

系統(tǒng)診斷故障輸出方法

一些倒車雷達自檢出現(xiàn)問題后，不同的蜂鳴聲代表不同的含義。比如伊蘭特（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）的倒車雷達，當探頭出現(xiàn)故障時，長時間間隔的“滴滴”聲會表示左探頭出現(xiàn)故障，連續(xù)兩次滴滴后，兩次滴滴會表示中間的左探頭出現(xiàn)故障。另外，倒車雷達顯示器上帶顯示器的指示距離的條也可以用來判斷探頭是否有問題，但這種方法只是參考，畢竟顯示器也有可能出現(xiàn)故障。

示波器檢查方法

這種方法在實際維修中不常用，但如果問題很難，而且你手頭有示波器，也可以用這種方法來判斷。