防撞雷達(dá)是一種基于超聲波信號(hào)的車(chē)載系統(tǒng)，用于幫助駕駛員感知周?chē)系K物的距離。該系統(tǒng)由多個(gè)感應(yīng)器、微電腦控制器和蜂鳴器構(gòu)成，能夠通過(guò)計(jì)算信號(hào)返回時(shí)間來(lái)確定障礙物的距離，并發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警聲音。
原理
防撞雷達(dá)系統(tǒng)的原理是利用超聲波信號(hào)，經(jīng)過(guò)微電腦的指揮與控制，通過(guò)感應(yīng)器的發(fā)射與接收信號(hào)的過(guò)程，對(duì)比信號(hào)返回的時(shí)間來(lái)計(jì)算被測(cè)物的距離。隨后，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)蜂鳴器發(fā)出不同頻率的聲音來(lái)提醒駕駛員。
系統(tǒng)特點(diǎn)
探測(cè)范圍
防撞雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)旨在告知駕駛員位于最小區(qū)域內(nèi)所有的障礙物，并不對(duì)最大區(qū)域以外的障礙物產(chǎn)生反應(yīng)。后部探測(cè)區(qū)域覆蓋范圍至少為車(chē)身寬度兩側(cè)各增加20cm，可能擴(kuò)展至30cm。當(dāng)障礙物靠近側(cè)面區(qū)域時(shí)，自車(chē)輛后方40cm起可能觸發(fā)指示。系統(tǒng)會(huì)在掛入倒檔后1秒內(nèi)激活，并發(fā)出“嗶嗶”聲作為正常工作的提示。
電源供應(yīng)
防撞雷達(dá)系統(tǒng)由12V電源系統(tǒng)供電，一旦斷開(kāi)倒車(chē)燈電源，系統(tǒng)將進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)探測(cè)到的距離在側(cè)面小于25cm或中間小于40cm時(shí)，聲響信號(hào)將變成連續(xù)音，以避免碰撞保險(xiǎn)杠。
工作狀態(tài)
防撞雷達(dá)系統(tǒng)具有三種不同的工作狀態(tài)：激活狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)和錯(cuò)誤狀態(tài)。激活狀態(tài)發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于運(yùn)行檔時(shí)掛入倒檔，系統(tǒng)進(jìn)入激活狀態(tài)并發(fā)送服務(wù)信號(hào)。關(guān)閉狀態(tài)則出現(xiàn)在退出倒檔或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)脫離運(yùn)行檔之后，無(wú)論是否掛在倒檔。錯(cuò)誤狀態(tài)是指系統(tǒng)被激活但未發(fā)送聲響信號(hào)的情況，需要再次掛入倒檔以恢復(fù)激活狀態(tài)。
干擾與性能
防撞雷達(dá)系統(tǒng)在其他車(chē)輛附近時(shí)可能會(huì)受到干擾，但仍能正常工作。對(duì)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度小于1m/s的障礙物，系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。倒車(chē)?yán)走_(dá)只是駕駛的輔助工具，駕駛員應(yīng)對(duì)安全負(fù)最終責(zé)任。倒車(chē)速度過(guò)快時(shí)，系統(tǒng)的感測(cè)準(zhǔn)確性可能降低，建議低速倒車(chē)。當(dāng)警報(bào)聲為長(zhǎng)響時(shí)，表示障礙物已進(jìn)入40cm范圍內(nèi)，應(yīng)立即停車(chē)。感應(yīng)器精度高，私拆內(nèi)部可能導(dǎo)致難以復(fù)原。
技術(shù)發(fā)展
臺(tái)灣大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種低成本的防撞雷達(dá)，其成本僅為現(xiàn)有產(chǎn)品的百分之一左右。這種雷達(dá)能夠探測(cè)到150米外的物體，包括車(chē)輛、人員和動(dòng)物。該系統(tǒng)的關(guān)鍵元件是一個(gè)半米粒大小的芯片，集成在一個(gè)手機(jī)大小的模塊中。雷達(dá)安裝在車(chē)頭保險(xiǎn)桿上方60-70cm處，包含兩個(gè)天線，其中一個(gè)用于發(fā)送信號(hào)，另一個(gè)用于接收回波。當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方有車(chē)輛或其他障礙物時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告并自動(dòng)剎車(chē)。該系統(tǒng)還能夠識(shí)別近距離的行人和動(dòng)物。研究人員表示，這一發(fā)明仍在申請(qǐng)專(zhuān)利，有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和降低成本，從而提高道路安全性。
主動(dòng)安全設(shè)計(jì)
隨著汽車(chē)安全理念的發(fā)展，主動(dòng)防撞設(shè)計(jì)已成為重要的發(fā)展方向。多家國(guó)際車(chē)電系統(tǒng)廠商正在開(kāi)發(fā)此類(lèi)系統(tǒng)，包括美國(guó)的Delphi和Visteon、日本的日本電裝公司和AISIN、加拿大的Magna、德國(guó)的Continental和法國(guó)的法雷奧等。整車(chē)制造商也在積極測(cè)試和推廣主動(dòng)防撞系統(tǒng)，如日產(chǎn)汽車(chē)公司、沃爾沃和英菲尼迪等品牌的新車(chē)型已經(jīng)開(kāi)始配備此類(lèi)系統(tǒng)。主動(dòng)防撞系統(tǒng)的核心技術(shù)是雷達(dá)測(cè)距防撞偵測(cè)系統(tǒng)，它能夠提供中、長(zhǎng)距離的目標(biāo)檢測(cè)，并與自動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)相結(jié)合。此外，雷達(dá)掃描技術(shù)還可以與其他電子輔助裝置結(jié)合，如智能巡航控制、車(chē)距控制輔助系統(tǒng)、盲點(diǎn)側(cè)撞預(yù)防系統(tǒng)和車(chē)道偏移預(yù)防系統(tǒng)等。
雷達(dá)技術(shù)
雷達(dá)掃描技術(shù)分為遠(yuǎn)紅外/近紅外光、超聲波和毫米波等多種類(lèi)型。遠(yuǎn)紅外/近紅外光激光雷達(dá)適用于短距離精確測(cè)量，但受天氣條件影響較大。超聲波雷達(dá)適用于近距離測(cè)量，但方向性和分辨率有限，常用于倒車(chē)?yán)走_(dá)。毫米波雷達(dá)因其波長(zhǎng)短、指向性高、穿透能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在汽車(chē)自動(dòng)防撞設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，毫米波雷達(dá)也需要防止電磁波干擾，以免出現(xiàn)誤動(dòng)作。目前，自動(dòng)防撞雷達(dá)模塊的主要材料價(jià)格較高，限制了其廣泛應(yīng)用于普通車(chē)型。此外，車(chē)用雷達(dá)使用的頻段尚未統(tǒng)一，這也是需要解決的問(wèn)題。
注意事項(xiàng)
防撞雷達(dá)系統(tǒng)在某些情況下可能出現(xiàn)誤判或無(wú)法檢測(cè)到特定類(lèi)型的障礙物。例如，細(xì)小的橫向物體、光滑的表面、斜坡或小而光滑的圓柱形物體可能不易被系統(tǒng)檢測(cè)到。此外，復(fù)雜的環(huán)境條件也可能影響系統(tǒng)的可靠性。
參考資料 >
基于超聲波測(cè)距的倒車(chē)防撞報(bào)警系統(tǒng)研究.豆丁網(wǎng).2024-11-01
超聲波雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析.電子工程世界.2024-11-01
微波雷達(dá)、紅外雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)進(jìn)行避障原理有什么區(qū)別，他們的優(yōu)缺點(diǎn)是什么.CSDN博客.2024-11-01