防撞雷达
防撞雷达
防撞雷达是一种基于超声波信号的车载系统,用于帮助驾驶员感知周围障碍物的距离。该系统由多个感应器、微电脑控制器和蜂鸣器构成,能够通过计算信号返回时间来确定障碍物的距离,并发出相应的报警声音。
原理
防撞雷达系统的原理是利用超声波信号,经过微电脑的指挥与控制,通过感应器的发射与接收信号的过程,对比信号返回的时间来计算被测物的距离。随后,系统会通过蜂鸣器发出不同频率的声音来提醒驾驶员。
系统特点
探测范围
防撞雷达系统的设计旨在告知驾驶员位于最小区域内所有的障碍物,并不对最大区域以外的障碍物产生反应。后部探测区域覆盖范围至少为车身宽度两侧各增加20cm,可能扩展至30cm。当障碍物靠近侧面区域时,自车辆后方40cm起可能触发指示。系统会在挂入倒档后1秒内激活,并发出“哔哔”声作为正常工作的提示。
电源供应
防撞雷达系统由12V电源系统供电,一旦断开倒车灯电源,系统将进入关闭状态。当探测到的距离在侧面小于25cm或中间小于40cm时,声响信号将变成连续音,以避免碰撞保险杠。
工作状态
防撞雷达系统具有三种不同的工作状态:激活状态、关闭状态和错误状态。激活状态发生在发动机运行或点火开关置于运行档时挂入倒档,系统进入激活状态并发送服务信号。关闭状态则出现在退出倒档或点火开关脱离运行档之后,无论是否挂在倒档。错误状态是指系统被激活但未发送声响信号的情况,需要再次挂入倒档以恢复激活状态。
干扰与性能
防撞雷达系统在其他车辆附近时可能会受到干扰,但仍能正常工作。对于相对运动速度小于1m/s的障碍物,系统应能正常工作。倒车雷达只是驾驶的辅助工具,驾驶员应对安全负最终责任。倒车速度过快时,系统的感测准确性可能降低,建议低速倒车。当警报声为长响时,表示障碍物已进入40cm范围内,应立即停车。感应器精度高,私拆内部可能导致难以复原。
技术发展
台湾大学的研究团队开发了一种低成本的防撞雷达,其成本仅为现有产品的百分之一左右。这种雷达能够探测到150米外的物体,包括车辆、人员和动物。该系统的关键元件是一个半米粒大小的芯片,集成在一个手机大小的模块中。雷达安装在车头保险杆上方60-70cm处,包含两个天线,其中一个用于发送信号,另一个用于接收回波。当发现前方有车辆或其他障碍物时,系统会发出警告并自动刹车。该系统还能够识别近距离的行人和动物。研究人员表示,这一发明仍在申请专利,有望在未来实现大规模生产和降低成本,从而提高道路安全性。
主动安全设计
随着汽车安全理念的发展,主动防撞设计已成为重要的发展方向。多家国际车电系统厂商正在开发此类系统,包括美国的Delphi和Visteon、日本日本电装公司和AISIN、加拿大的Magna、德国的Continental和法国法雷奥等。整车制造商也在积极测试和推广主动防撞系统,如日产汽车公司沃尔沃英菲尼迪等品牌的新车型已经开始配备此类系统。主动防撞系统的核心技术是雷达测距防撞侦测系统,它能够提供中、长距离的目标检测,并与自动刹车系统相结合。此外,雷达扫描技术还可以与其他电子辅助装置结合,如智能巡航控制、车距控制辅助系统、盲点侧撞预防系统和车道偏移预防系统等。
雷达技术
雷达扫描技术分为远红外/近红外光、超声波和毫米波等多种类型。远红外/近红外光激光雷达适用于短距离精确测量,但受天气条件影响较大。超声波雷达适用于近距离测量,但方向性和分辨率有限,常用于倒车雷达。毫米波雷达因其波长短、指向性高、穿透能力强等特点,在汽车自动防撞设计中得到了广泛应用。然而,毫米波雷达也需要防止电磁波干扰,以免出现误动作。目前,自动防撞雷达模块的主要材料价格较高,限制了其广泛应用于普通车型。此外,车用雷达使用的频段尚未统一,这也是需要解决的问题。
注意事项
防撞雷达系统在某些情况下可能出现误判或无法检测到特定类型的障碍物。例如,细小的横向物体、光滑的表面、斜坡或小而光滑的圆柱形物体可能不易被系统检测到。此外,复杂的环境条件也可能影响系统的可靠性。
目录
概述
原理
系统特点
探测范围
电源供应
工作状态
干扰与性能
技术发展
主动安全设计
雷达技术
注意事项
参考资料