倒车辅助系统的分类及最新发展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上世纪九十年代，汽车倒车系统技术实现了较大突破，工程师 应用超声波系统进行倒车辅助。超声波辅助系统具有工艺成熟、稳 定性好、灵敏度高、经济性好等优点。就当前的技术而言，有三种 不同的方法可以用于超声波测距：渡越时间检测法、相位检测法和 声波幅值检测法。其中，超声波倒车辅助系统一般使用渡越时间检
• 88 •
3.倒车辅助系统中显示器的分类
3.1 第一代：蜂鸣器 蜂鸣器是一种将能电能转化为声波的电器元件，在生活中常被用
于制作报警装置。根据原理的不同，蜂鸣器一般分为压电式和电磁式 两种类型。压电式蜂鸣器的发声元件是将压电材料和振动金属片粘合 在一起形成的复合体，将电压施加在压电材料的两个电极后，整个复 合体便会产生变形（逆压电效应）。如果施加的是交变电压，复合体 便会因为反复变形而振动，从而发出声响。电磁式蜂鸣器类似于收音 机中的喇叭，通过向线圈施加交变电压来产生变化的安培力，从而使 蜂鸣器中的金属膜产生振动，发出声响。倒车时，只要接收到控制器 的信号，蜂鸣器就会响起，但是并不能直观显示汽车与障碍物的距 离，也就是说，驾驶员只知道车后有障碍物，但对障碍物的其他情 况几乎一无所知，所以它的实用性非常有限。 3.2 第二代：波段显示
这一代产品质量较上一代有了较大提升,其比较突出的性能是 液晶显示屏的动态显示。液晶显示屏外观美观紧凑,清晰明快。在 倒车的时候,周围障碍物的方向和距离和汽车模型的图案会在显示 屏中实时显示,从而给驾驶员更多的视觉上的提示。缺点是系统在 抗干扰方面的性能不大理想，并且有许多误报。
ELECTRONICS WOwenku.baidu.comLD・探索与观察
倒车辅助系统的主要部件有探测器、控制器、显示器，本文着 重研究其中的探测器和显示器的功能及其发展历程，并对其发展前 景进行展望。
2.倒车辅助系统中探测器的分类
基于所利用的原理的不同，可将探测器分为以下几类： 2.1 红外线式
基于红外线式探测器的倒车辅助系统最早出现在上世纪80年 代。它们多具备电路结构简单、成本低、电路工作稳定的优点。红 外线式探测器主要包括红外线发射装置和接收装置，红外信号由安 装在汽车尾部的发射装置发出，遇到障碍物发生反射，被同样在汽 车尾部的红外信号接收管接收，从而判断车后有障碍物。红外线式 探测器的最大缺陷是红外线信号容易被扰乱，如果遇到某些易吸收 红外线的障碍物，它的功能将会大打折扣。此外，如果红外线发射 器上覆盖了一层物体如灰尘等，它将会完全失灵。 2.2 电磁感应式
ELECTRONICS WORLD・探索与观察
倒车辅助系统的分类及最新发展
王尉丞
随着社会的进步，我国汽车保有量逐年增加，倒车安全问题随 之而来。为了解决倒车安全问题，一系列倒车辅助系统应运而生。 本文主要介绍倒车辅助系统中的探测器和显示器的功能及其发展历 程，并对其发展前景进行展望。
1.前言
在我国经济腾飞的大好背景下，小轿车逐渐为越来越多的国 人所有。自上世纪八十年代以来，乘用车数量逐年增加，从数百万 到如今的数亿之多仅仅用了三十多年的时间。如此庞大的汽车数量 必然会导致一些问题，比如倒车时的安全问题。早期汽车车主倒车 时，通常是只能借助后视镜来判断自己倒车轨迹上的路况，然而这 是极不安全的。因为后视镜往往会造成物像变形，导致驾驶员对后 方情况判断不准；此外，车内外的许多物件如雨刮器、后保险杠等 使得后视镜的实用性再度降低；最重要的是,无论后视镜被设计得 多么完美，车后方都一定会有一大片盲区。因此，在市场对汽车安 全性与便利性的巨大需求下，倒车辅助系统应运而生。
电磁感应式探测器相比于红外线式探测器稳定性更好，灵敏度 更高。它主要是用贴在后保险杠内侧的线圈来感应车后障碍物的情 况。将车后障碍物和线圈之间视为气隙，汽车在后退时，气隙厚度 就会发生变化，自感L也随之发生改变。再通过测量电路将其转化 为电信号，系统便能检测到障碍物的存在。电磁感应式探测器隐蔽 性好，且便于安装，因而吸引了相当一部分车主。但是这种探测器 只能探测动态的障碍物，当汽车与障碍物不发生相对运动时（例如 汽车启动前车尾已存在静止的障碍物），气隙厚度不再发生变化， 障碍物便无法被检测到。 2.3 超声波式
激光式测距系统很好地弥补了之前几类探头的缺陷，该系统 可以解决无法检测静态障碍物、信号易被扰乱、容易对由特殊材料 制成或有特殊形状的障碍物产生误判等问题。同时驾驶员还可以根 据自己身体情况的不同来调整激光角度，使得该系统更加具有普适 性，有效地降低了由于驾驶员对车型不熟、身高视力不同等原因引 起误判的几率。另外，该系统反馈的信息较为直观，驾驶员较易处 理，且成本较低，因此较受欢迎。其工作原理如下：该系统是基于 驾驶员、障碍物、遮挡物三者间的三角函数关系进行工作的，在驾 驶员泊车时，随着车身与障碍物间的距离逐渐缩小，激光管照射在 障碍物上的激光面逐渐向下移，与此同时，驾驶员望向障碍物的俯 角也越来越大，此时驾驶员可以看见激光。而当驾驶员无法看见激 光时，说明障碍物与车的距离已经过近，此时应停车。
第二代通过加装数码或波段等装置弥补了第一代无法显示车与障 碍物之间的距离的缺陷。数字显示产品直接以数字的方式显示距离，如 果是带显示屏的产品则以不同的颜色显示距离。通常用绿色表示障碍 物与车身的距离为安全距离；用黄色表示车身与障碍物的距离为警告距 离；用红色表示障碍物与车身之间已经非常接近了，危险较大。第 二代显示器实用性较高，但是安装在车内影响了车内的美观。 3.3 第三代：液晶屏
测法。该方法检测原理如下：发射器收到微处理器发出的指令后， 铝合金外壳便在瓷片的带动下开始震动并向周围发射超声波，超声 波碰到障碍物后反弹，反弹回来的声波又由同一瓷片和铝合金接收 （需要借助吸音材料来吸收来自四周不需要的音波），接收端便会 测量出发送与接收超声波的时间差，再依此计算出距离。它的弊端 来源于声波本身的特性，声波在面对某些障碍物时会出现检测不灵 敏甚至完全失效，比如像棉花、雪等可以吸收声波的物质或边缘面 积较小的障碍物，超声波就可能检测不到。 2.4 激光式
• 88 •
3.倒车辅助系统中显示器的分类
3.1 第一代：蜂鸣器 蜂鸣器是一种将能电能转化为声波的电器元件，在生活中常被用
于制作报警装置。根据原理的不同，蜂鸣器一般分为压电式和电磁式 两种类型。压电式蜂鸣器的发声元件是将压电材料和振动金属片粘合 在一起形成的复合体，将电压施加在压电材料的两个电极后，整个复 合体便会产生变形（逆压电效应）。如果施加的是交变电压，复合体 便会因为反复变形而振动，从而发出声响。电磁式蜂鸣器类似于收音 机中的喇叭，通过向线圈施加交变电压来产生变化的安培力，从而使 蜂鸣器中的金属膜产生振动，发出声响。倒车时，只要接收到控制器 的信号，蜂鸣器就会响起，但是并不能直观显示汽车与障碍物的距 离，也就是说，驾驶员只知道车后有障碍物，但对障碍物的其他情 况几乎一无所知，所以它的实用性非常有限。 3.2 第二代：波段显示
这一代产品质量较上一代有了较大提升,其比较突出的性能是 液晶显示屏的动态显示。液晶显示屏外观美观紧凑,清晰明快。在 倒车的时候,周围障碍物的方向和距离和汽车模型的图案会在显示 屏中实时显示,从而给驾驶员更多的视觉上的提示。缺点是系统在 抗干扰方面的性能不大理想，并且有许多误报。
ELECTRONICS WOwenku.baidu.comLD・探索与观察
倒车辅助系统的主要部件有探测器、控制器、显示器，本文着 重研究其中的探测器和显示器的功能及其发展历程，并对其发展前 景进行展望。
2.倒车辅助系统中探测器的分类
基于所利用的原理的不同，可将探测器分为以下几类： 2.1 红外线式
基于红外线式探测器的倒车辅助系统最早出现在上世纪80年 代。它们多具备电路结构简单、成本低、电路工作稳定的优点。红 外线式探测器主要包括红外线发射装置和接收装置，红外信号由安 装在汽车尾部的发射装置发出，遇到障碍物发生反射，被同样在汽 车尾部的红外信号接收管接收，从而判断车后有障碍物。红外线式 探测器的最大缺陷是红外线信号容易被扰乱，如果遇到某些易吸收 红外线的障碍物，它的功能将会大打折扣。此外，如果红外线发射 器上覆盖了一层物体如灰尘等，它将会完全失灵。 2.2 电磁感应式
ELECTRONICS WORLD・探索与观察
倒车辅助系统的分类及最新发展
王尉丞
随着社会的进步，我国汽车保有量逐年增加，倒车安全问题随 之而来。为了解决倒车安全问题，一系列倒车辅助系统应运而生。 本文主要介绍倒车辅助系统中的探测器和显示器的功能及其发展历 程，并对其发展前景进行展望。
1.前言
在我国经济腾飞的大好背景下，小轿车逐渐为越来越多的国 人所有。自上世纪八十年代以来，乘用车数量逐年增加，从数百万 到如今的数亿之多仅仅用了三十多年的时间。如此庞大的汽车数量 必然会导致一些问题，比如倒车时的安全问题。早期汽车车主倒车 时，通常是只能借助后视镜来判断自己倒车轨迹上的路况，然而这 是极不安全的。因为后视镜往往会造成物像变形，导致驾驶员对后 方情况判断不准；此外，车内外的许多物件如雨刮器、后保险杠等 使得后视镜的实用性再度降低；最重要的是,无论后视镜被设计得 多么完美，车后方都一定会有一大片盲区。因此，在市场对汽车安 全性与便利性的巨大需求下，倒车辅助系统应运而生。
电磁感应式探测器相比于红外线式探测器稳定性更好，灵敏度 更高。它主要是用贴在后保险杠内侧的线圈来感应车后障碍物的情 况。将车后障碍物和线圈之间视为气隙，汽车在后退时，气隙厚度 就会发生变化，自感L也随之发生改变。再通过测量电路将其转化 为电信号，系统便能检测到障碍物的存在。电磁感应式探测器隐蔽 性好，且便于安装，因而吸引了相当一部分车主。但是这种探测器 只能探测动态的障碍物，当汽车与障碍物不发生相对运动时（例如 汽车启动前车尾已存在静止的障碍物），气隙厚度不再发生变化， 障碍物便无法被检测到。 2.3 超声波式
激光式测距系统很好地弥补了之前几类探头的缺陷，该系统 可以解决无法检测静态障碍物、信号易被扰乱、容易对由特殊材料 制成或有特殊形状的障碍物产生误判等问题。同时驾驶员还可以根 据自己身体情况的不同来调整激光角度，使得该系统更加具有普适 性，有效地降低了由于驾驶员对车型不熟、身高视力不同等原因引 起误判的几率。另外，该系统反馈的信息较为直观，驾驶员较易处 理，且成本较低，因此较受欢迎。其工作原理如下：该系统是基于 驾驶员、障碍物、遮挡物三者间的三角函数关系进行工作的，在驾 驶员泊车时，随着车身与障碍物间的距离逐渐缩小，激光管照射在 障碍物上的激光面逐渐向下移，与此同时，驾驶员望向障碍物的俯 角也越来越大，此时驾驶员可以看见激光。而当驾驶员无法看见激 光时，说明障碍物与车的距离已经过近，此时应停车。
第二代通过加装数码或波段等装置弥补了第一代无法显示车与障 碍物之间的距离的缺陷。数字显示产品直接以数字的方式显示距离，如 果是带显示屏的产品则以不同的颜色显示距离。通常用绿色表示障碍 物与车身的距离为安全距离；用黄色表示车身与障碍物的距离为警告距 离；用红色表示障碍物与车身之间已经非常接近了，危险较大。第 二代显示器实用性较高，但是安装在车内影响了车内的美观。 3.3 第三代：液晶屏
测法。该方法检测原理如下：发射器收到微处理器发出的指令后， 铝合金外壳便在瓷片的带动下开始震动并向周围发射超声波，超声 波碰到障碍物后反弹，反弹回来的声波又由同一瓷片和铝合金接收 （需要借助吸音材料来吸收来自四周不需要的音波），接收端便会 测量出发送与接收超声波的时间差，再依此计算出距离。它的弊端 来源于声波本身的特性，声波在面对某些障碍物时会出现检测不灵 敏甚至完全失效，比如像棉花、雪等可以吸收声波的物质或边缘面 积较小的障碍物，超声波就可能检测不到。 2.4 激光式