浅谈倒车雷达工作原理及常见故障分析 (1)

浅谈倒车雷达工作原理及常见故障分析

［摘要］本文简要的分析了超声波倒车雷达的原理，并对常见故障现象进行分析。［关键词］倒车雷达、工作原理，超声波，故障分析

引言

倒车雷达又称泊车辅助系统，一般由超声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器等部分组成，现在市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波，遇到障碍物，产生回波信号，传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理，判断出障碍物的位置，由显示器显示距离并发出警示信号，得到及时警示，从而使驾驶者倒车时做到心中有数，使倒车变得更轻松，预防事故的发生，保障行车安全.

一、工作原理

倒车雷达由超声波传感器(俗称探头),控制器和显示器(或蜂鸣器)等部分组成.倒车雷达一般采用超声波测距原理,在控制器的控制下由传感器发射超声波信号,当遇到障碍时,产生回波信号,传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理,判断出障碍物的位置,由显示器显示距离并发出其他警示信号.从而达到安全泊车的目地.

二、超声波工作原理:

利用超声传感器产生的超声波对车后发射,如在一定范围内碰到物体,就有一反射波返回发射源（超声传感器的表面）,主机利用发射波和反射波之间的延迟时间和声波速度就能测得距离。

[超声波信号发射]

当汽车处于倒车状态时,倒车雷达开始启动,控制器控制探头发射超声波信号后,再检测超声波的回波信号.超声波的发射是由控制器发射一串脉冲信号,经放大电路放大后,通过探头发射出去.

[超声波的接收]

当超声波发射完成后，控制器立即检测是否有经障碍物反射回来的超声波信号，通过主机上的滤波电路，并计算发射的时间，利用S=T*V/2就可以得出障碍物距离。

三、倒车雷达工作原理框图

MCU通过预定的程序设计，控制相应电子模拟开关驱动发射电路，使超声波传感器工作。超声波回波信号通过专有的接收滤波放大电路进行处理后，由MCU的IO口对其进行检

测，当全部传感器工作完成后，由系统通过完通过特定的算法得出最近的距离，并驱动显示电路工作，来提醒驾驶者最近的障碍物距离及方位。

四、超声波传感器介绍

整个倒车系统的最核心部件，其作用是发出超声波及接收超声波。影响其性能的主要参数有：外形尺寸与工作频率。

1.倒车雷达超声波传感器频率目前常用的有：40KHZ,48KHZ,58KHZ等等。

1.1 频率为40KHZ传感器侦测范围图

1.2.频率为48KHZ传感器侦测范围图

1.3.频率为58KHZ传感器侦测范围图

选用不同频率的传感器以满足不同车型的实际要求。

2.性能与高度、仰角关系

2.1倒车雷达的性能与传感器的安装高度、安装位置的保险杆仰角关系最为密切.

2.2由上述传感器的原始特性：可以了解到其基本侦测角度水平垂直的比值为2:1而且

约为120°:60°.

2.3水平探测角度的示意图

照地

在对客户的实际运用上,一般而言不会希望地面上比较小的障碍物被侦测到或是在不平整的碎石头路面有“误动作”的发生.

高度520mm不照地高度450mm照地2.5克服照地的几种方案

2.5.1 提高探头的安装高度

⏹提高探头安装高度同时需考量保险杆造型

⏹建议在55cm~60cm

2.5.2 探头设计为上仰

2.5.3 采用频率更高的传感器

⏹垂直角度小，不易照地

⏹价格提高，不常用

通过以上各种解决措施可知：尽管解决不照地的设计方案有多种，但安装高度和保杆角度一般无法改变，又受成本的制约，通常采用提高探测器仰角的办法来满足其探测性能。

五、以LG-1为例，简要说明其维修原理

5.故障名:倒车雷达在倒车时不工作

5.1.1故障现象：

倒车时倒车雷达显示器无显示，蜂鸣器无提示音发出。

5.1.2故障原因：

①汽车电瓶电压不足；

②连接线束与控制器接触不良；

③连接线束与显示器接触不良；

④连接显示器到控制器的线束损坏；

⑤倒车雷达控制器损坏或倒车雷达显示器损坏

5.1.3故障诊断与排除：

①检查ACC及倒车灯电压是否在9—16V范围内，如小于此电压，请及时调整。

②检查车身线束与控制器连接是否牢靠，如连接正常时，用手触摸探头传感器时，会有轻微的震动感。如没有，请检查控制器线束的供电端口电压是否正常。

③检查车身线束与显示器连接是否牢靠，如连接正常时，在通电的瞬间显示器上的LED灯会全部点亮大概1秒钟的时间，如没有此现象，请检查显示器线束的供电端口电压是否正常。

④如果显示器通电时能正常工作，且倒车时控制器所接的探头传感器有震动，但显示器无法显示倒车数据，请检查显示器到控制器间的连线是否正确连通，可使用万用表进行断路及短路测试。

⑤如经过上述检查后，仍无法排除故障，即可判断为控制器或显示器损坏。可分别以好的部件进行替换，从而判断出正确的部件故障。

5.2故障名:倒车雷达误报

5.2.1故障现象：

倒车时达显示器始终显示固定的数字，不会随着障碍物的远近变化而改变。

5.2.2故障原因：

①探头安装有误；

②探头连接线束损坏；

③探头或控制器损坏

5.2.3故障诊断与排除：

①根据显示器的方向指示灯确定出相应的有故障的探头（左边指示灯亮时，代

表左边两个探头探测到物体，右边指示灯亮时，代表右边两个探头探测到物体，而当左，右指示灯同时亮起时，则代表中间两个探头探测到物体），检查探头是否安装歪斜，如存在此现象请及时调整。(如果显示数据一直为0.6或是0.7，则是探头方向装反，须将上下方向和左右方向进行对调)

②使用万用表检查相应的探头到控制器的连接线束，是否有短路或是断路的现

象