大师指教~倒车雷达的安装方法

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广 州 市 津 晖 电 子 厂


汽车倒车防撞雷达产品
知识培训教材




编制：蒋金辉
日期：2004年5月26日

审核：蒋金辉
日期：2004年5月28日

批准：何建国
日期：2004年5月28日


一、倒车雷达概述：
倒车雷达实际名称为“倒车防撞雷达”，是泊车的辅助装置，它能探测到那些低于保险杆而驾驶员从后窗难于看见到的障碍物，例如台阶、矮墙，栏杆和消防栓等。对于狭小位泊车，夜间倒车等，倒车雷达尤为适用和方便，为倒车驾驶员提供参考，以减少倒车中刮蹭和碰撞的发生。它使汽车能紧靠障碍物停泊，以达到尽量减少泊车空间的目的，并防止汽车与障碍物刮擦，避免由于后视不良造成的碰撞。
1、    倒车雷达的分类：
倒车雷达的种类很多，以显示提示部分分类，有较简单的蜂鸣声提示型，颜色显示型和光柱显示型，有较为普及的数字显示，语音智能直接报距离型液晶显示、VFD动态显示，多功能后视镜显示型。还有高档的带免提电话型，带摄像头可视型无线发射接收型，带灯多彩显示型等。以传感探头数量分类，有2、3、4、6、8探头型，以传感探头安装型式分类有外露粘贴型，钻孔平面型和悬挂型等。
2、    探测区域划分与显示：
一般将障碍物与汽车距离大小进行分区：大于100厘米的为安全区， 0-100厘米的为适当区，小于50厘米的为危险区，不同区域提示显示不同。（产品说明书上有仔细说明）
二、倒车雷达系统原理：
1、系统组成部分：
倒车雷达原理与蝙蝠在黑暗里高速飞行而不会与障碍物相撞的原理是相同的，它先发射超声波，再检测其回波，经过计算机换算成距离，从而达到提示显示障碍物与汽车相距空间大小的目的。
倒车雷达一般由主机盒，超声波传感探头，显示器和蜂鸣器组成。一般系统采用2-4个传感探头，它既作为超声波发生源，同时又是超声波反射回波的传感检测探头，主机控制器含有单片机，反射信号处理电路，40KHZ超声波振荡发生电路，提示显示数据输出电路，振荡脉冲输出控制电路等部分。
显示器和蜂鸣器起声光提示显示作用，作为辅助装置，驾驶员倒车操作的同时可方便获得车后空间情况信息，这时声音报警提示特别起作用。显示装置也经常与后视镜设计结合在一起，这样驾驶人员从后视镜观察车后空间的同时也得到提示信息。
2、    倒车雷达的系统技术要求：
①工作电源电压范围大：DC9V-16V或DC20V-28V（对于D24V机而言）。
②工作温度范围大：-40℃—＋80℃。
③探测距离：20-200CM-300CM。
④工作频率：40KHZ。
⑤探测误差：小于S±3%±2字。
⑥报警方式：声光数字提示。（具体可选择不同配置而产生不同提示）
⑦转换速率：3PCS/S。
3、系统工作原理：
当汽车档位挂入倒车档时，倒车雷达自动开始通电工作，主机控制器这时先自动检测传感探头的工作状态，并提示检测结果同时向传感探头发送40KHZ脉冲信号，传感探头将脉冲电信号转化为超声波机械振荡信号发射出去，脉冲后停止振荡，这时传感探头用于感测障碍物反射回来的超声波信号，并将检测到的机械波信号转化为电信号，传回主机控制盒，主机控制盒经过信号处理和计算机换算，根据程序设定进行声光显示提示。
4、传感探头盲区：
探头振荡脉冲频率为f=40KHZ，一个脉冲振荡的周期T=1/f=0.025ms。传感探头一般一次发送20个脉冲，20个脉冲的时间为0.5ms，脉冲结束时，传感探头理应停止振荡，不再发送超声波，但实际上脉冲停止后，并不能马上停止振荡，还存在余振，传感探头要在余振过后才能开始检测回波，这个检测不到反射波的时间滞后，对应检测区域就存在盲区，盲区根据理论计算一般在0-15厘米左右。这样分析余振越小，盲区也越小，探测误差也越小，灵敏度就越高。
三、    传感探头：
1、    传感探头的重要性：
倒车雷达的传感探头是系统的重要组成部分，既要完成电声转换，又要完成声电转换。其灵敏度和转换效率直接影响系统的检测结果，工作环境相当严酷，必须安装于车外，承受风吹日晒和雨雪霜冻，以及机械冲击等。可靠性要求很高，安装不合适，会影响整个系统的抗干扰能力。因此，一般认为传感探头是系统的关键部分。
2、    传感探头的分类：
传感探头最简单构成就是采用收发兼用压电陶瓷超声波传感器，加上外壳传输引线和填充料即可。对这种传感探头主机仅向它发送40KHZ振荡脉冲，而不提供电源电压，是一种无源传感探头，由于感测到的信号较弱，又未进行处理，传输困难且容易受到干扰。因此要求采用高级、低损耗的屏蔽线来传输，而且距离不宜太长，传输线成品很高。还需要与主机固定匹配、互换性较差，（目前市场上普遍采用此种探头）。较为高级的传感探头，是带有前置放大器的有源传感探头，这种传感探头将原本主机中的前置放大器集成到传感探头，反射波信号经过前置放大器放大处理，提高传输能力和抗干扰能力，采用一般屏蔽线即可较长距离传输，系统成品较低。
3、    探头的机械结构设计：
传感探头的结构设计，关系到系统的盲区大小，感测区域范围和抗干扰能力等指标，盲区的大小由传感探头的余振所决定，一般超声波压电陶器就存在一定的余振，这是器件自身固有的设计上所不能减少的。但是如果结构设计不合理、不科学、将加大余振时间，实验证明，传感探头的外壳过薄，减震橡胶圈过硬，都可能加大余振时间，出现共振现象，超声波压电陶瓷传感器与外壳之间应有减震设计（即目前普遍采用的橡胶圈），选择合适的填充材料，才能做到不增加余振时间。另外与超声波压电陶瓷传感探头连接的导线过硬，引线焊接不良，位置不对，都可能加大余振，实际上可能加大余振时间的原因很多，也较复杂，不能简单一一说明。总之，要最低限度的减少余振时间，只能通过不断的实验和优化设计来达到目的。
4、    传感探头感测区域：
目前市场上流行的有二种感测区域的探头：一种为快被淘汰的90°型，探头的感测区域水平和垂直角度一样大，这样对于较低高度安装时，不容易避开来自地面上反射波的影响，存在一定的缺陷。另一种为双角度感测区域探头，即水平感测区域120°，垂直感测区域60°度，这样对较低高度安装时，就可以避开来自地面上反射波的影响。目前在设计上有二种做法：一是选用具有合适方向性的特殊压电陶瓷超声波传感器，结构上不需要做特殊处理，传感探头的方向性取决于压电陶瓷超声波传感器的方向性，另一种是采用无特殊方向性的一般压电陶瓷超声波传感器。这时传感探头的方向必理通过结构设计来调整，才能做到水平方向角度大，垂直方向角度小，以减少非感测区域的反射干扰。
四、    倒车雷达的安装：
1、    传感探头安装：
目前生产的汽车只有一小部分出厂时带有原装的倒车雷达，但大部分汽车目前都没有倒车雷达，车主需要到服务点加装，倒车雷达安装原理比较简单，但对安装工艺要求很高。对于外露粘贴式传感探头，安装较为简单方便，一般问题较少，只要严格按说明书提示进行操作即可。但略显不协调，较不美观，易丢失。对于钻孔平面式传感探头，犹如原装配置美观牢固，但要将传感探头嵌入保险杠，需要在保险杠上钻孔，如果操作失误，可能会破坏保险杠和带来瑕庇及造成不必要的损失，安装时必须小心细致严格按照说明书提示的步骤操作，有把握才动手。传感探头一般都有定位设计，请注意定位点的方向和位置。（特别是双角度探头的方向性，探头上有TU标记,TU标记面朝上）。同时事先考虑安装位置，是否存在可能影响感测区域大小和干扰的因素而导致系统出现误报警。对于六八探头倒车雷达前探头安装时，其探头信号线尽可能远离汽车的感性负载（例如喇叭等）及高温区域，如果探头安装位置过低或者探头方向面朝下及双角度探头安装方位不对，都可能受到地面反射波的影响；安装位置的高低、角度以及传感探头分布距离，根据不同的车型有不同的要求，只有正确安装和使用才能充分发挥倒车雷达的作用，没有特别的限制，只提供一个参考值，根据车主喜好而定。
2、    其他部分的安装：
主机控制盒一般安装在后行李箱内，只要安装牢靠，并避免受到其他物品撞击即可，电源正端从倒车灯接取，找线方法为：接通汽车电源并挂倒车档，此时倒车灯会亮，试电笔鳄鱼夹端接地，试电端测倒车灯引线，试电笔氖灯发亮即说明此线为倒车灯正极，把倒车雷达电源正线并接上去即可。地线就近搭铁且尽可能接触良好，避免因接触不良而引起系统工作失灵，如倒车雷达系统有ACC、脚刹线等找线方法相同。
显示器一般安装在驾驶台上，具体位置根据车主喜好而定，对于后视镜显示器则要求安装在原车后视镜位置，这样驾驶员从后视镜里不仅可以看到车后空间，还可以同时看到倒车雷达的显示。摄像头则应根据车型的不同安装在车后顶棚上或保险档上，使摄取像头能很好的摄取车后的景像。蜂鸣器和语音盒的安装位置不必特别讲究，只要声音可以听清楚即可。
五、    倒车雷达的质量检验与维护：
1、    倒车雷达系统检验：
一般倒车雷达出厂前，产品均经过严格的检测，通常采用的是用模拟障碍物，从不同距离、角度验证倒车雷达报警的性能，但由于环境的不同，车型的不同及安装工艺的不同，倒车雷达安装完成后都必须对其进行性能检验，甚至有必要进行稍微调试，以使倒车雷达工作在最佳状态满足其性能要求。倒车雷达安装完成后，可将档位挂入倒车档，先检查倒车雷达是否自动通电，在倒车雷达通电工作的状态下，看是否有出现车后无障碍物而显示器有显示或蜂鸣器有提示的现象，如果有此现象说明探头安装工艺不当或者电磁干扰太大，应查明原因将其排除。可选取一定的物品作为障碍物，慢慢进入倒车雷达感测区域，检验倒车雷达的功能和可靠性，准确性等，也可采用小心倒车进行实际模拟来检验。对于细小障碍物如铁丝，树枝，以及斜坡，棉状物，光滑球体等物体反射超声波能过小，主机容易误判，驾驶员要多回头判定情况。另外，可用自来水轻轻喷在传感探头上，以模拟雨天情况，并检验传感探头的防水性能。
2、    倒车雷达的维护与故障排除：
倒车雷达传感探头既是超声波发生器件，又是反射波的感测器件，使用过程中，要注意保持传感探头表面的清洁。洗车时可轻轻喷水清洗，不要用高压水枪直接冲击传感探头表面，并避免其他外部机械冲击。
当在使用中发现感测不灵时，首先确认主机控制盒工作电源连接是否正常，再使倒车雷达处于通电工作状态，以判断传感探头是否正常工作，判断方法为用食指轻轻接触传感探头表面，正常情况下食指可明显感觉到传感探头表面在振动，如果感觉不到振动，存在以下三种可能：或者主机控制盒式无脉冲输出，或者传感探头失效，或者信号传输线在安装时出现不良，可通过互换法来排除。
倒车雷达除了硬件本身及安装工艺因素引起的工作不正常外还有一大原因也会引起倒车雷达工作不正常，就是汽车内部的电磁干扰，汽车内部的干扰源一般是发动机点火系统，发电机、刮水电机、暖风机、继电器，电子控制部件及喇叭等感性负载。这类部件在工作时，都有一个工作频率，在此频率下，电磁能通过与部件连接的导线或装置向外辐射较强的电磁波，对倒车雷达系统形成干扰影响其正常工作（主要故障表现为汽车启动后，正常倒车及踩刹车雷达出现乱叫现象），当然，目前的小汽车已经有了比较成熟的干扰抑制技术，但由于汽车档次的高低，其干扰抑制技术有优有劣，所以在设计上虽然充分考虑了倒车雷达产品的电磁兼容性并采取了屏蔽措施，在安装倒车雷达时也必须注意布线的方式及工艺，尽量避免电磁干扰。
六、    倒车雷达是一种辅助性设备，只作一种参考，并且传感探头还存在盲区，应要求客户在刚开始使用时尽量下车看看，以便准确了解倒车雷达提示显示的空间和实际距离是否一致，一般都会有5CM左右的误差，使用一段时间后很快就能适应。
作为汽车电装品之一，倒车雷达已经逐步普及，其功能和可靠性在不断完善和提高，种类在不断增加倒车雷达技术也日新月异，目前倒车雷达产品显示器系列除基本的提示功能以外，还增加了许多附加功能，外形结构新颖别致。届时将成为实用性、观赏性，技术和艺术完美结合的产品，成为汽车的基本配置。

够了吧