汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)的工作原理與安裝調(diào)試

倒車(chē)?yán)走_(dá)全稱(chēng)叫“倒車(chē)防撞雷達(dá)”，也叫“泊車(chē)輔助裝置”，或稱(chēng)“倒車(chē)電腦警示系統(tǒng)”。該裝置能夠判斷障礙物的距離，并提示車(chē)輛周?chē)系K物的情況，以提高倒車(chē)時(shí)的安全性。

一、工作原理簡(jiǎn)介

倒車(chē)?yán)走_(dá)是汽車(chē)泊車(chē)安全輔助裝置，由超聲波傳感器(俗稱(chēng)探頭)、控制器和顯示器、報(bào)警器(喇叭或蜂鳴器)等部分組成，如圖1所示。超聲波傳感器是整個(gè)倒車(chē)系統(tǒng)最核心的部件，其作用是發(fā)出與接收超聲波，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。目前，常用探頭的工作頻率有40kHz、48kHz和58kHz三種。一般來(lái)說(shuō)，頻率越高，靈敏度越高，但水平與垂直方向的探測(cè)角度就越小，故一般采用40kHz的探頭。

倒車(chē)?yán)走_(dá)采用超聲波測(cè)距原理。當(dāng)車(chē)輛掛進(jìn)倒車(chē)擋倒車(chē)時(shí)，倒車(chē)?yán)走_(dá)自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，在控制器的控制下，由安裝在車(chē)尾保險(xiǎn)杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)后，經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而計(jì)算出車(chē)體與障礙物之間的距離，判斷出障礙物的位置。

倒車(chē)?yán)走_(dá)的電路組成框圖如圖3所示，MCU(Microprocessor Control Uint)通過(guò)預(yù)定的程序設(shè)計(jì)，控制相應(yīng)電子模擬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路，使超聲波傳感器工作。超聲波回波信號(hào)通過(guò)專(zhuān)用的接收、濾波、放大電路進(jìn)行處理后，由MCU的IO口對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)接收完全部傳感器的信號(hào)后，由系統(tǒng)通過(guò)特定的算法得出最近的距離，并驅(qū)動(dòng)蜂鳴器或顯示電路工作，來(lái)提醒駕駛者最近的障礙物距離及方位。

倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)主要作用是協(xié)助停車(chē)，退出倒擋或當(dāng)相對(duì)移動(dòng)速度超過(guò)某一車(chē)速時(shí)(一般為5km/h)，系統(tǒng)將會(huì)停止工作。

提示：超聲波是指超過(guò)人的聽(tīng)覺(jué)范圍(20kHz以上)的聲波，具有頻率較高，沿直線傳播，方向性好，繞射小，穿透力強(qiáng)，傳播速度慢(約340m/s)等特點(diǎn)。超聲波在不透明的固體內(nèi)傳播，可穿透幾十米的深度。超聲波遇到雜質(zhì)或分界面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射波，利用這一特性可構(gòu)成探深或測(cè)距，由此可制成測(cè)距系統(tǒng)。

二、倒車(chē)?yán)走_(dá)的主要參數(shù)
1.探測(cè)角度(或檢知角度)
由于探頭只能接收一定角度范圍的超聲波，故將這一角度范圍稱(chēng)為探測(cè)角度(或檢知角度)。探測(cè)角度有水平方向和垂直方向之分，如圖4、5所示。常用倒車(chē)?yán)走_(dá)的探測(cè)角度為水平方向90°C~12°C，垂直方向60°C~80°C。

2.探測(cè)覆蓋范圍
通常來(lái)說(shuō)，探頭的數(shù)量越多，倒車(chē)?yán)走_(dá)的探測(cè)覆蓋范圍就越廣，即探測(cè)肓區(qū)就越小。現(xiàn)在市面上的倒車(chē)?yán)走_(dá)有2探頭、3探頭、4探頭、6探頭及8探頭。2~4探頭的倒車(chē)?yán)走_(dá)-般安裝在汽車(chē)的后保險(xiǎn)桿上，6-8探頭的倒車(chē)?yán)走_(dá)一般采用“前2后4”或“前4后4”安裝，如圖6所示。

3.探測(cè)靈敏度
倒車(chē)?yán)走_(dá)探測(cè)靈敏度除取決于探頭自身的結(jié)構(gòu)與材質(zhì)外，還取決于反射回波的強(qiáng)度，而反射回波的強(qiáng)度又與超聲波的傳播特性有關(guān)，主要表現(xiàn)為以下特點(diǎn):
(1)由于超聲波在空氣中傳輸
存在衰減，所以同一個(gè)反射面，同樣的角度，距離越遠(yuǎn)，反射的超聲波衰減越大，越不易被探測(cè)到。
(2)障礙物反射面的面積(正對(duì)傳感器)越大，反射波越強(qiáng)，探測(cè)距離越遠(yuǎn);若障礙物反射面較小，或粗糙面方向感不顯著，或反射面雖大但偏離傳感器方向，尤其是表面為光滑平面的物體，傳感器接收到的反射波很少甚至沒(méi)有，這樣盡管距離較近也可能探測(cè)不到。
(3)處于傳感器中心線上的障礙物其反射波最強(qiáng)，探測(cè)距離最遠(yuǎn)，反之較近。
(4)障礙物會(huì)吸收掉-一部分超聲波，反射回去的只是其中- -部分。吸收多少或反射多少與障礙物的材質(zhì)和表面有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，疏松、多孔的物體，表面較易吸收超聲波，其反射效率較低，不易被探測(cè)到。相反，若障礙物的材質(zhì)越硬，反射波越強(qiáng)。
(5)環(huán)境溫度、空氣濕度氣壓等因素都會(huì)影響反射回波強(qiáng)度，空氣濕度越大則信號(hào)越強(qiáng)。總之，大雨大雪或過(guò)冷、過(guò)熱、過(guò)濕天氣，都有可能會(huì)影響探測(cè)效果。
根據(jù)以上特點(diǎn)可知，障礙物為銳角反射面的錐形物體，或有多角度反射面(弧面)的物體，或位置較低的水管，鐵絲網(wǎng)、繩索之類(lèi)的過(guò)于細(xì)小的物體，或棉質(zhì)或表面易吸收超聲波的物體，或低于地表的溝渠等障礙物不易被探測(cè)到。
另外，由于一般使用的超聲波頻率為40kHz，如果附近有相近頻率的其他干擾源，則易出現(xiàn)誤報(bào)或反應(yīng)遲鈍現(xiàn)象。常見(jiàn)的干擾源有:噴漆、制冷劑灌裝設(shè)備，氣動(dòng)工具，大功率連續(xù)沖擊設(shè)備，大功率強(qiáng)排風(fēng)電扇等。
三、安裝步驟及注意事項(xiàng)
目前，市面，上出售的倒車(chē)?yán)走_(dá)型號(hào)較多，一般具有距離顯示、聲音提示報(bào)警方位指示、探頭自動(dòng)檢測(cè)等功能，主要包括數(shù)碼顯示器、微電腦主機(jī)、探頭及相關(guān)連線等附件，如圖7所示。

1.安裝步驟
(1)把傳感器安裝在后保險(xiǎn)杠上的預(yù)留孔中，按要求把傳感器套對(duì)好卡槽，與傳感器配合裝好，再將傳感器固定卡從背后推進(jìn)卡住傳感器，如圖8所示。

若汽車(chē)后保險(xiǎn)杠.上沒(méi)有預(yù)留孔，則需先根據(jù)探頭的數(shù)量，按照?qǐng)D9所示參考高度和寬度進(jìn)行打孔。探頭安裝的高度要求距離地面50cm左右，如果安裝過(guò)低，會(huì)探測(cè)到地面產(chǎn)生誤報(bào)。另外，探頭上有一個(gè)小箭頭的標(biāo)志，安裝時(shí)箭頭應(yīng)向上。對(duì)于保險(xiǎn)杠彎曲度較大的，可適當(dāng)調(diào)整一下。

(2)將探頭插入孔中，實(shí)際操作時(shí)不要用手壓住探頭中間向里推，正確方法應(yīng)是用手壓住探頭兩邊向里推，因?yàn)樘筋^中間是振動(dòng)區(qū)，受力易受損;接下來(lái)應(yīng)調(diào)整好探頭的方向，并將連線理順。
(3)將主機(jī)盒上的電源線束中的紅線與車(chē)中的ACC正極線接好，黑線與地線接好，白線或黃線與剎車(chē)燈正極連接好。
(4)將顯示器與主機(jī)盒連接好，探頭暫不接。在不發(fā)動(dòng)汽車(chē)的情況下，掛倒車(chē)擋，倒車(chē)?yán)走_(dá)的顯示屏應(yīng)被點(diǎn)亮，表明倒車(chē)?yán)走_(dá)已進(jìn)入正常的檢測(cè)狀態(tài)。
(5)將一只探頭插入主機(jī)盒對(duì)應(yīng)的接口中，人站在探頭正前方1米內(nèi)，應(yīng)能正常探測(cè)，并有相應(yīng)的距離顯示及提示音。拔下該只探頭，按同樣的方法檢查其他探頭。檢查完畢后，再將線束上的傳感器端子與相應(yīng)傳感器連接好，理順線束，用線卡固定好即可，如圖10所示。

2.安裝注意事項(xiàng)
(1)在進(jìn)行安裝時(shí)，必須將車(chē)置于熄火狀態(tài)。
(2)探頭的安裝要松緊適度，并要修整探頭安裝孔，不能有毛刺。若把探頭壓得太緊，則探頭內(nèi)部的振動(dòng)板無(wú)法振動(dòng)而發(fā)不出超聲波;若安裝得過(guò)松，則探頭易在汽車(chē)振動(dòng)時(shí)改變方向，探測(cè)到地面從而產(chǎn)生誤報(bào)。
(3)如果探頭安裝在鐵質(zhì)擋板上，需要在探頭四周包裹電工絕緣膠布。
(4)主機(jī)應(yīng)安裝在不易受干擾的位置，尤其不能安裝在排氣管或大量電器布線附近。
四、常見(jiàn)故障分析與檢修
故障現(xiàn)象1:在倒車(chē)狀態(tài)下倒車(chē)?yán)走_(dá)不自檢、不探測(cè)，即蜂鳴器無(wú)任何聲音輸出。
分析檢修:此故障表明倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)不能進(jìn)，入工作狀態(tài)，先檢查蜂鳴器是否正常，再檢查電源線、接收器和各傳感器的連線是否正確，接觸是否良好。如果上述檢查均正常，則表明主機(jī)損壞。
故障現(xiàn)象2:倒車(chē)狀態(tài)下自檢正常，但是車(chē)后無(wú)障礙物蜂鳴器依然鳴叫。分析檢修:先確認(rèn)車(chē)后保險(xiǎn)杠附近有無(wú)障礙物，再檢查傳感器安裝是否正確，尤其是檢查傳感器固定卡是否將傳感器壓得太緊。若上述檢查均正常，則說(shuō)明某只傳感器有故障，可斷開(kāi)相應(yīng)連線進(jìn)行判斷。
故障現(xiàn)象3:系統(tǒng)自檢不正常。分析檢修:先檢查主機(jī)傳感器與車(chē)身線束連接是否正常，電源供電是否正常，再檢查各個(gè)傳感器安裝是否正常，最后更換主機(jī)。