倒车雷达的功能、工作原理及安装指南

倒车雷达,被誉为“倒车防撞雷达”,亦或“泊车辅助装置”乃至“倒车电脑警示系统”,其核心功能在于精准判断障碍物距离,实时向驾驶员反馈车辆周边的障碍情况,从而显著提升倒车过程中的安全性。

倒车雷达的功能、工作原理及安装指南-有驾

1.1 ▣ 系统组成与核心部件

倒车雷达,这一汽车泊车安全的重要辅助装置,主要由超声波传感器(常被称作探头)、控制器与显示器,以及报警器(可能为喇叭或蜂鸣器)等部件构成,其工作原理如图1所示。在这其中,超声波传感器无疑是整个系统的核心,它负责发出并接收超声波信号,其详细结构如图2所示。目前市场上,常用的探头工作频率主要包括40kHz、48kHz和58kHz三种。通常,频率越高,探头的灵敏度也会相应提高,但同时,其在水平与垂直方向的探测角度会变窄。因此,为了平衡灵敏度与探测角度,一般倾向于选用40kHz的探头。

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1.2 ▣ 超声波技术和测距原理

倒车雷达利用超声波测距技术实现其功能。当车辆挂入倒车挡开始倒车时,倒车雷达自动启动。控制器指挥安装在车尾保险杠上的探头发送超声波,这些超声波在遇到障碍物后会产生回波信号。传感器接收到这些回波信号,经过控制器进行数据处理,精确计算出车体与障碍物之间的距离,并进一步判断出障碍物的位置。倒车雷达的电路组成如图3所示,其中MCU(微处理器控制单元)通过预先设计的程序,控制电子模拟开关驱动发射电路,从而激活超声波传感器。接收到的超声波回波信号会经过专用的接收、滤波和放大电路进行处理,然后由MCU的10口进行检测。在接收完所有传感器的信号后,系统会运用特定的算法来确定最近的障碍物距离,并通过驱动蜂鸣器或显示电路来提醒驾驶者。

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1.3 ▣ 倒车雷达的探测因素

倒车雷达系统旨在辅助停车,一旦车辆退出倒挡或相对移动速度超过某一预设值(通常为5公里/小时),该系统将自动停止工作。此外,超声波——这种频率高于人类听觉上限(20千赫兹以上)的声波,因其直线传播特性、良好的方向性、较弱的绕射能力、强大的穿透力以及相对较慢的传播速度(约340米/秒)——在倒车雷达中发挥着关键作用。当超声波遇到障碍物时,会产生反射波,倒车雷达正是利用这一特性来计算车体与障碍物之间的距离,从而为驾驶者提供停车辅助。

  1. 探测角度(或检知角度)

由于倒车雷达的探头只能接收特定角度范围内的超声波,因此,这个角度范围被定义为探测角度(或检知角度)。这种角度范围不仅存在于水平方向,还涉及到垂直方向。通常,常规倒车雷达的探测角度在水平方向上为90℃至120℃,而在垂直方向上则为60℃至80℃

  1. 探测覆盖范围

倒车雷达的探测覆盖范围与探头的数量密切相关。探头数量越多,探测覆盖范围就越广,从而使得探测盲区更小。市场上常见的倒车雷达配置有2探头、3探头、4探头、6探头以及8探头等。其中,2至4探头的倒车雷达常被安装在汽车的后保险杆上,而6至8探头的倒车雷达则多采用“前2后4”或“前4后4”的安装方式。

  1. 探测灵敏度

倒车雷达的探测灵敏度受到多方面因素的影响。首先,探头自身的结构和材质对于探测效果至关重要。其次,反射回波的强度也直接影响着探测灵敏度,而这一强度又与超声波的传播特性紧密相关。具体来说,超声波在空气中的传输会逐渐衰减,导致距离越远的反射面,其反射的超声波衰减越大,从而难以被探测到。

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2.1 ▣ 安装步骤详解

市面上的倒车雷达种类繁多,它们通常配备距离显示、语音报警、方向指示以及探头自检等功能。这些雷达主要由数码显示屏、微电脑控制器、探头及其连接线缆等部件构成,如图7所示。首先,将传感器对准后保险杠上的预留孔,确保传感器套正确卡入卡槽。接着,与传感器配合将固定卡装好,并从背后推进,直至固定卡牢固地卡住传感器。

若汽车后保险杠上未预设孔洞,则需依据探头数量,参照图9所示的高度与宽度进行打孔作业。探头安装时,其底部应距离地面大约50cm,以避免因探测到地面而引发的误报。此外,每个探头上都标有一个小箭头,指示安装时箭头应朝上。若保险杠的弯曲度较大,可适度调整探头位置。

将探头小心地插入孔中,注意不要用手压住探头的中间部分,而应压住两侧向内轻推。这是因为探头的中间区域是振动部分,容易因受力而受损。接下来,确保探头方向正确,并理顺其连线。

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2.2 ▣ 安装要点与注意事项

确保在安装过程中,汽车处于熄火状态,以保证操作安全。探头安装时,松紧度要适中,同时要仔细修整安装孔,去除毛刺,确保光滑。过度紧压探头可能导致其内部的振动板无法正常振动,进而无法发出超声波;而安装过松则可能使探头在汽车振动时偏离方向,误探测地面,产生误报。若探头需安装在铁质挡板上,应先用电工绝缘胶布在探头四周进行包裹,以隔绝铁质挡板的干扰。主机盒的安装位置也至关重要,应选择不易受外界干扰的地点,特别要远离排气管和大量电器布线区域,以确保雷达系统的稳定工作。

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3.1 ▣ 故障现象及原因

故障现象1:在倒车过程中,倒车雷达无法自检、不进行探测,即蜂鸣器无任何声音发出。此现象表明倒车雷达系统未能进入工作状态。首先应检查蜂鸣器是否工作正常,随后检查电源线、接收器以及各传感器之间的连线是否连接正确且接触良好。若上述检查均未发现问题,则可能是主机出现故障。

故障现象2:倒车时自检正常,但车后无障碍物时蜂鸣器仍持续鸣叫。需先确认车后保险杠附近是否存在障碍物,然后检查传感器安装是否正确,特别是传感器固定卡是否对传感器造成过紧的压迫。若确认安装无误,则可能是某只传感器出现故障,此时可以尝试断开相应连线进行进一步判断。

故障现象3:系统自检时出现异常。应首先检查主机、传感器与车身线束之间的连接是否正常,以及电源供电是否稳定。接着检查各传感器安装是否符合要求,若问题仍未解决,则可能需要更换主机。

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