1、倒車雷達介紹時 間： 10.13匯報人：倒車雷達的概念1倒車雷達的結構2倒車雷達的工作原理34倒車雷達電控部分介紹5倒車雷達的性能要求 倒車雷達是一種安裝在汽車前、后保險杠上的電子偵測系統。采用超聲波檢測技術，當駕駛汽車前進或倒退在狹窄的車位泊車時，通過聲音和提示可知車后是否有不明障礙物距離及遠近，從而輔助駕駛員安全，輕松地倒車，避免碰撞。1. 倒車雷達（Parking Distance Control ）2. 倒車雷達的結構 倒車雷達由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器（或蜂鳴器）等部分組成。（1）探頭 探頭裝在后保險杠上，根據不同價格和品牌，探頭有二、三、四、六只不等，分別管前后左右

2、。探頭以45度角輻射，上下左右搜尋目標。它最大的好處是能探索到那些低于保險杠而司機從后窗難以看見的障礙物，并報警，如花壇、蹲在車后玩耍的小孩等。安裝在汽車后保險杠上前4后4前2后42個8個3個4個6個2013/10/9 星期三嵌入式安裝2. 顯示器 倒車雷達的顯示器裝在后視鏡上，它不停地提醒司機車距后面物體還有多少距離，到危險距離時，蜂鳴器就開始鳴叫，讓司機停車。 擋位桿掛入倒擋時，倒車雷達自動開始工作，測距范圍達15米左右，故在停車時，對司機很實用。 （1）超聲波 超聲波是指超過人的聽覺范圍以上（20kHz以上）的聲波，它具有頻率較高，沿直線傳播，方向性好，繞射小，穿透力強，傳播速度慢（約3

3、40m/s)等特點。當其在陽光下不透明的固體內傳播，可穿透幾十米的深度。超聲波遇到雜質或分界面時會產生反射波，利用這一特性可構成探深或測距，由此可制成測距系統。3.倒車雷達原理介紹 s=1/2 ct式中：c超聲波聲速。聲速c與溫度有關。如下圖所示。溫度/ -30-20-100102030聲速/(m/s)313319325332338344349超聲波探測脈沖串與回波脈沖波形 傳感器發出一束短促的超聲波脈沖， 當脈沖遇到障礙物時就會發生反射，傳感器將會收到反射回波。超聲波在常溫下、空氣中傳播速度是一定的（約為340m/s），接收器內CPU根據發射與接收波之間的時間間隔，計算出傳感器與障礙物之間的

4、距離。然后經過計算處理，判斷出反射回波是由哪一個傳感器接收到的，并根據不同距離，發出緩急不同的報警聲。倒車雷達基本原理倒車雷達基本特性 1.物體反射面積越大、反射回波越強，探測距離較遠,反之較近。 2.物體位置處于正對傳感器中心線上反射波最強，探測距離較遠，反之較近。 3.物體反射面越是正對傳感器（區別于上2），反射波越強，探測距離較遠,反之較近,光滑平面物體方向感尤其顯著。某些特定角度時，即便障礙物較大，距離較近也可能探測不到（超聲波被反射到別處了，導致沒有超聲波返回到傳感器）。 4.多角度反射面、弧面、粗糙面方向感不顯著，多方向都可能探測到。但反射波弱，這對探測產生影響，導致某些情況下可能

5、發生誤報。 5.物體的材質越硬反射波越強，反之較弱。 6.環境溫度、空氣濕度、氣壓等因素都會對探測距離產生一定影響。空氣濕度大，信號強；溫度的影響隨傳感器參數而定。 7.傳感器如果靠近超聲波干擾源如：噴漆、制冷劑灌裝設備，氣動工具出氣口，以及強聲波干擾源如：大功率連續沖擊設備，大功率強排風電扇，強電波干擾源等，都可能會出現誤報或遲鈍現象。 8.倒車雷達鳴叫提示的距離指最近一個物體的距離。 9.物體距傳感器很近時啟動倒車雷達（25cm），有可能探測不到或產生誤差。 10.當物體高度較低，在遠距離時可能探測到，近距離卻探測不到，如路牙子等。 11.如果車尾后方是斜坡，是下坡就有可能探測不到低矮的物

6、體；是上坡就有可能測到地面產生誤報。 12.有時會出現一會鳴叫提示近距離，一會又鳴叫提示遠距離（尤其在室內）。這是因為同時探測到了兩個以上的物體，且近距離物體體積小，遠距離障礙物體積較大，產生的回波強度差不多所致。4、技術要求A、倒車雷達控制單元工作電流：200 mA（Max)額定電壓：12V工作電壓：9V16V工作溫度：-3080儲存溫度：-40854.1倒車雷達系統的性能要求（技術協議）B、倒車雷達傳感器 額定電壓：12V工作電壓：9V16V工作溫度：-4080儲存溫度：-4085工作頻率：58KHz1.5KHz（例）最遠探測距離：1.5m(50cm50cm木質平板)1m（75mmPVC管

7、）探測角度：水平8010，垂直345（例）C、倒車雷達線束建議線束要求：電源搭鐵點需要模塊和探頭共用一個搭鐵點。4.2 功能說明上電與通訊：系統通過IGN電源供電，通過CAN總線取得倒車信號及車速信號做為系統檢測信號；系統自檢：系統上電后會自動檢測各個傳感器是否正常。自檢之后將系統狀態通過CAN總線發送給儀表和MP5。自檢后若系統故障則CAN總線持續發送故障數據2s；若自檢系統合格則CAN總線發送自檢數據500mS。之后系統轉為正常測距。雷達開啟條件1：檔位為空擋或前進檔，車速小于15Km/h時，駐車雷達工作，車速大于15Km/h，駐車雷達停止工作，當車速再次降到10Km/h時，駐車雷達開啟工

8、作。雷達開啟條件2：系統檢測到倒車信號，駐車雷達及倒車雷達同時工作，此時不判斷車速，倒車信號退出，倒車雷達停止工作；報警和顯示：控制模塊探測到距離信號后，通過CAN總線端口將數據傳輸給儀表和MP5，儀表根據接收到的信號控制蜂鳴器以不同頻率鳴叫，MP5顯示出倒車障礙物的方位和距離，提示駕駛員安全倒車；系統配置：系統通過下線診斷確認探頭配置數量。系統默認配置4探頭。4.3工作電壓范圍內系統靈敏度穩定 在系統的工作電壓范圍9V16V內，各傳感器的接收靈敏度需要保持基本不變。不能因為電壓升高而引起靈敏度增加或降低，也不可以因為電壓降低而引起靈敏度增加或降低。4.4故障檢測 系統在通電啟動時要有初始檢查

9、功能，檢查完成后通過總線將數據傳遞給儀表，由儀表顯示故障提示。4.5防誤作動要求 倒車雷達系統遇到以下障礙物，不能發生誤作動報警或者不報警。鐵絲、繩索、網墻等細的物體；在凹凸的道路、草叢中行駛或停車時；裝有并使用高頻輸出的無線電或天線時；像巖石等低矮的物體；松軟的雪、棉、海綿等容易吸收超聲波的物體；其它車的喇叭聲、摩托車的發動機聲音、發出氣體的制動聲等物體接近的時候；傳感器上沾有雪或者泥等，覆蓋了傳感器時；傳感器上濺有水滴等結冰在上面時；在果凍狀的雪中或雨中行駛時；有金屬撞擊音干擾時；在同頻環境中；1.標準障礙物定義 滾地測試：標準障礙物為直徑30mm、長1m的PVC管，測試用10cm10cm

10、的單元格為基本測試單元。4.6系統探測要求 水平測試：標準障礙物為直徑75mm、長1m的PVC管；50cm50cm木質平板。 圖4：障礙物定義圖5：障礙物定義RLM、RRMRL、RRFR、FL探測距離（75mmPVC）100cm100cm60cm4.6系統探測范圍2、水平探測范圍圖 5 系統后方探測范圍圖 6 系統前方探測范圍3、垂直方向探測要求以30mmPVC 管滾地不報警。倒車雷達整車水平方向測試采用標準網格圖此部分和以上兩個部分，他們之外的部分不能有探測覆蓋點；L表示最遠探測報警距離；W 表示為車體寬度。注：此探測性能要求可依兩個、三個、四個探頭的布置情況，根據不同機種的安裝條件，探頭覆

11、蓋區域由產品工程師確認。此部分和以上兩個部分，他們之外的部分不能有探測覆蓋點；5.電控模塊介紹圖 1 倒車雷達系統框圖倒擋信號-雷達系統上電復位單片機一串40khz矩形脈沖電壓模擬開關加到超聲波發射器與回波接受電路驅動放大發出超聲波-單片機計時1遇障礙反射波-接受傳感器-放大整形負電壓單片機中斷申請相應中斷停止計時計算T ，S=(CT)22未遇障礙物-定時中斷選擇下一路（后左路、后左中路、后右中路、后右路）最小距離通過LED顯示最小距離小于設定蜂鳴器駐車雷達配置端口電路為低輸入電路，二極管D1是為了避免車上大電流信號由開關進入，從而燒壞內部系統，選取R25,R26是為了滿足的輸入腳需要的電壓，

12、電容C22為濾波電容，濾除干擾脈沖，以確保CPU穩定工作，當外界端口接地時，CPU檢測到低電平信號，當外界端口處于懸空狀態時，CPU檢測到高電平信號。5.1硬件部分倒車信號模塊超聲波發射與回波接收電路的主要作用是提高驅動超聲波傳感器的脈沖電壓幅值，有效地進行電聲轉換，增大超聲波的發射距離，并通過收發一體的超聲波傳感器將返回的超聲波轉變成微弱的電信號。超聲波發射與回波接收電路如圖2所示 驅動電壓峰一峰值要求60150 V。CD4052是雙路四選一模擬開關，單片機的P34和P35端口輸出選通信號，單片機的P33端口輸出一串40 kHz的脈沖電壓，通過CD4052的X路加到選通的開關三極管Q1基極，

13、經脈沖變壓器T1升壓至100 VP-P左右，驅動超聲波傳感器EFR40RS發射超聲波。發射時的脈沖電壓幅值大小直接影響測距的遠近，應采用超聲波專用的脈沖變壓器。反射回的超聲波經原收發一體封閉型超聲波傳感器變成毫伏級的一串脈沖電信號。由于回波電信號的幅值小，VD3和VD4二極管截止，該信號不會通過T1變壓器副邊線圈形成短路。VD1和VD2二極管也截止，所以回波電信號經R1和C1，通過CD4052的Y路送到超聲波電信號放大與整形電路。R1和VD1，VD2組成雙向限幅電路，避免發射時的大信號造成超聲波放大與整形電路阻塞，甚至損壞電路。 超聲波電信號放大電路采用集成電路CX20106A構成。CX201

14、06A是日本索尼公司生產的紅外遙控信號接收集成電路。通過外部所接電阻，將其內部帶通濾波電路的中心頻率f0設置為40 kHz，就可以接收放大超聲波電信號，并整形輸出負脈沖電壓。超聲波測距應用電路圖如圖3所示。1腳是超聲波電信號輸入端，2腳與地之間連接RC串聯網絡，是內部前置放大電路負反饋網絡的組成部分。電阻R5的數值確定前置放大電路的增益。R5電阻值減小，負反饋減弱，放大倍數增大；反之，則放大倍數減小。3腳與地之間連接檢波電容C3，適當改變電容C3的大小，可以改變超聲波電信號放大和整形電路的靈敏度和抗干擾能力。C3電容量大，靈敏度低，抗干擾能力強；C3容量小，靈敏度高，抗干擾能力弱，易造成誤動作

15、。5腳與電源間接入一個電阻，用以設置內部帶通濾波電路的中心頻率f0。當R6=200 k時，f0=40 kHz。6腳與地之間接一個積分電容，標準值為330 pF。如果該電容值取得太大，會使探測距離變短。7腳是電路集電極開路輸出端，R7是該引腳的上拉電阻。集成電路CX20106A無信號輸入時，7腳輸出高電平，當輸入的超聲波電信號經放大、整形后，7腳輸出一個負脈沖電壓。主程序本系統有四路測距通道，采用分時工作，按后左一后左中一后右中一后右順序循環測距。每一路發射超聲波后的等待外部中斷時間應大于超聲波在最大有效探測距離內往返時間。所以按最大有效探測距離可以估算出最短的循環間隔時間。因為超聲波在空氣中傳

16、播能量會不斷衰減，所以超聲波測距存在最大有效探測距離。這最大有效探測距離與多種因數有關：與超聲波傳感器性能的好壞、與驅動超聲波傳感器的脈沖電壓幅值(功率)的大小、障礙物大小和形狀、障礙物吸波特性以及反射波與入射波之間的夾角、與超聲波放大和整形電路的靈敏度等有關。設定最大有效探測距離為8 m(收發一體封閉型超聲波傳感器比較難達到，實際上也沒有必要探測很遠的障礙物，只是設計留有裕量。由于顯示位數有限，也必須對最大探測距離做限制)，則循環工作的間隔時間Tm=2SC=28346 ms，加上避免接收超聲波傳感器余振的延時和程序執行時間，留足裕量，設定Tm56 ms。2 T0中斷服務程序T0中斷服務程序流

17、程圖如圖6所示。每隔56 ms分別按后左后左中后右中后右順序選通下一路超聲波發射與回波接收電路，調用超聲波發生子程序，送出10 kHz的超聲波脈沖電壓，定時器T1開始計時，定時器T0開始定時56 ms，使每路工作56 ms為了避免接收到超聲波傳感器余振的直射波產生的中斷申請，延時28 ms后，才允許外部中斷0中斷，等待接收返回的超聲波信號。所以，最小探測距離(盲區)Smin=Ct2=3460002 82048 m。四路探測處理完畢，將四路中最小值送入顯示緩沖區。若在四路探測中有些路在有效探測范圍內發射的超聲波未遇障礙物，無返回波，外部中斷0不產生中斷申請信號，或者是進入探測盲區，外部中斷0產生

18、的中斷申請不被受理，則定時器T1計時到定時器T0產生中斷，3 外部中斷0服務程序 外部中斷O服務程序流程圖如圖7所示。單片機一旦接收到返回超聲波信號(即INT0引腳由高電平跳變為低電平)，立即進入外部中斷0服務程序。首先停止定時器T1計時，禁止外部中斷0中斷。然后將定時器T1中的數N，也即將超聲波往返所用的時間N(單位：s)，按式S=CT2=(346 x N10-6)2=173N10 000計算，即得被測物的距離(單位：cm)，對于沒有配置前探頭的倒車雷達系統，一般是使用倒車檔給系統供電，并激活系統。對于配置了前探頭的倒車雷達系統，系統的激活方式如下： 倒車雷達模塊由點火開關信號IGN 供電。

19、 當倒車檔接通時后探頭、前探頭均開始工作。 沒有接通倒車檔時，當車速較低則啟動前探頭。需要提供車速的信號給雷達模塊。5.3系統激活5.4工作時序圖探頭的工作時序示意圖如下：探頭的工作過程描述如下：發射超聲波之前，先對探頭進行充電，使探頭內部的電路獲得能量；T1時刻充電結束；充電結束后，發射20個40KHz的超聲波，占空比50；T2T3時間段為探頭的余震時間，最大1.5ms（25）時；如果探測到障礙物，控制器將在T4時刻接收到回波信號；5.5顯示方案的定義注：l 5位數碼顯示，顯示距離單位為cm，顯示分辨率5cm；l 第一個字母表明了最近障礙物是在前面還是后面，分別用F 和R 指示；l 第二個字

20、母表明了最近障礙物是在左側、中間還是右側，分別用L、C 和R 進行指示；l 由于后探頭共4個，當后面中間兩個任何一個探頭探測到障礙物為最近時，第二個字母均顯示C；l 最后3個數碼管顯示了探頭到障礙物的最近距離；l 當距離小于一定值時(35cm)后3個數碼管顯示“P”；l 故障提示：當任何一只或多只探頭通道故障時，后3 個數碼管顯示“ERR”；故障時聲音提示間隔頻率1Hz；百度文庫VIP特權福利特權說明服務特權VIP專享文檔下載特權VIP用戶有效期內可使用VIP專享文檔下載特權下載或閱讀完成VIP專享文檔（部分VIP專享文檔由于上傳者設置不可下載只能閱讀全文），每下載/讀完一篇VIP專享文檔消耗

21、一個VIP專享文檔下載特權。年VIP 月VIP連續包月VIP享受60次VIP專享文檔下載特權，一次發放，全年內有效。VIP專享文檔下載特權自VIP生效起每月發放一次，每次發放的特權有效期為1個月，發放數量由您購買的VIP類型決定。每月專享9次VIP專享文檔下載特權，自VIP生效起每月發放一次，持續有效不清零。自動續費，前往我的賬號-我的設置隨時取消。共享文檔下載特權VIP用戶有效期內可使用共享文檔下載特權下載任意下載券標價的文檔（不含付費文檔和VIP專享文檔），每下載一篇共享文檔消耗一個共享文檔下載特權。年VIP 月VIP連續包月VIP享受100次共享文檔下載特權，一次發放，全年內有效贈送的共享文檔下載特權自VIP生效起每月發放一次，每次發放的特權有效期為1個月，發放數量由您購買的VIP類型決定。贈送每月15次共享文檔下載特權，自VIP生效起每月發放一次，持續有效不清零。自動續費，前往我的