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-(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

由上图可知：相同安装高度，探测距离较远

易照地

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.

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

③如经过上述检查后，仍无法排除故障，即可判断为控制器或探头本身损坏。可以好的探头代替相应的存在问题的探头，如还存在同样问题则可判断为控制器损坏。