汽车电器与空调系统检修潘承炜主编汽车电器与空调系统检修项目十七

概述在汽车上安装的倒车雷达系统，对行驶的汽车起着十分重要的安全预警作用。汽车防撞雷达品种较多，目前在汽车上装备最广泛的防撞雷达是倒车雷达。学习目标1.知首汽车防撞雷达的作用、分类；2.熟悉倒车雷达的结构组成与工作原理；3.掌握倒车雷达安装工艺；4.了解倒车雷达的故障诊断与排除方法。一、资料收集1.雷达的原理雷达(RAdAR)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方向、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机(包括信号处理机)和显示器等几部分组成。如图17-1所示。图17-1雷达结构与工作原理示意图为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为:S＝CT/2式中:S—目标距离；T—电磁波从雷达到目标的往返传播时间；C—光速。2.汽车防撞雷达雷达在汽车上的应用，主要有汽车防撞雷达装置。1)作用汽车防撞雷达装置即汽车防撞系统，是利用雷达的原理，防止汽车发生碰撞的一种智能装置。它能够自动发现可能与汽车发生碰撞的车辆、行人或其他障碍物体，发出警报或同时采取制动或规避等措施，以避免碰撞的发生。2)分类(1)按目标探测介质分类。①激光雷达。激光是人类发明的光，它是通过激光器发射的，具有高定向性(单一方向性)、光束的发散度极小、波长分布范围非常窄、颜色特纯、能量集中、能以定向的光束无发散地直线向前远距离传播等特点，因此很合适用作探测信号。②超声波雷达。超声波一般是指频率在20HZ以上的机械波，具有穿透性强，有方向性强、能量衰减缓慢、在介质中转播距离远、反射能力强等特点，因此很合适用作探测信号。③红外线雷达。红外线的波长比可见光的波长长得多，在光谱中波长为0.76-400nm，它具有较强的热效应和云雾穿透能力，受电磁干扰影响较少，因此很适用于探测信号。(2)按探测区域分类。一般来说，要完全掌握汽车周围的情况，就有必要在汽车上安装完备的防撞雷达系统，该系统通常包括前视雷达、侧视雷达、盲点探测雷达以及后视雷达等四种雷达，如图17-3所示。图17-2汽车上的超声波传感器图17-3汽车防撞雷达总体结构图3)结构组成防撞雷达装置主要由三部分组成:(1)信号采集系统:采用雷达、激光、声纳等技术自动测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离。(2)数据处理系统:计算机芯片对两车距离以及两车的瞬时相对速度进行处理后，判断两车的安全距离，如果两车车距小于安全距离，数据处理系统就会发出指令。(3)显示器和执行机构:显示计算结果，数据处理系统发来的指令信息或加注其他状态和指挥命令，发出警报，提醒驾驶员实施制动；执行机构将采取措施，比如关闭车窗、调整座椅位置、锁死转向盘、自动制动等。3.倒车雷达下面以汽车倒车雷达为例，对汽车防撞雷达系统进行具体说明。1)结构组成汽车倒车雷达，是汽车防撞雷达的俗称，有时又称“泊车辅助装置”，是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置。如图17-4所示。(1

)超声波传感器。超声波传感器，俗称探头，该传感器既能发射超声波，又能接收被物体反射回的超声波，所以它既能充当信号发射器，又能充当信号接收器，如图17-5所示。图17-4倒车雷达系统元件图17-5超声波传感器(2)控制器。控制器，俗称主机，它发生正弦波脉冲给超声波传感器，并处理其接收到的信号，换算出本车与被测对象距离值后，将数据与显示器通信；当计算出的距离数据接近不同级别预警距离时，使蜂鸣器报警或驱动扬声器发出声音，如图17-6所示。(3)显示器和蜂鸣器(或扬声器)。显示器用于接收控制器距离数据，并根据距离远近显示距离(图17-7)；蜂鸣器(或扬声器)根据控制器提供不同级别的距离发出不同的报警蜂鸣(或语音)。图17-6控制器图17-7显示器(可附带有蜂鸣器或扬声器)(4)可视摄像头。在可视倒车雷达中，可加装有可视摄像头，如图17-8所示。摄像头安装部位通常位于汽车尾部(一般是安装汽车牌照的上方)。2)倒车防撞雷达的控制线路图17-9所示为某品牌的可视倒车雷达总体线路安装电路图。图17-8可视摄像头图17-9某品牌的可视倒车雷达总体线路安装电路图当汽车钥匙开关置“ACC”位，此时“(粉红)ACC”对显示器和主机供电，在变速器挂入“R”挡后，触发倒车雷达系统开始工作，控制器通过传感器发射和接收超声波，经计算分析发射波与反射波之间的时间差后，通过显示屏上波段亮起方式，显示汽车后保险杠与障碍物之间的测量距离，如图17-10所示。图17-10倒车雷达测距显示方式图图17-10B)说明的是汽车后保险杠中间B、C两个探头距离障碍物为0.53m；图17-10C)说明的是，随着汽车向后移动，车辆后保险杠中的C探头距离障碍物已经接近至0.32m；图17-10d)说明的是，随着继续向后移动汽车，车辆后保险杠上的A、B两个探头距离障碍物已经处于碰撞的危险极限，必须马上停车。二、实训操作1.技术标准与要求(1)当汽车钥匙开头置“ACC”位，变速器挂入“R”挡后，汽车后方的障碍物进入探测范围时，显示器能立刻显示障碍物距离和方位。(2)用尺子测量汽车传感器与各方向障碍物间的距离，应与倒车雷达显示器的数据一致。(3)障碍物距离显示的过程中，每当障碍物距离变化0.1m时，数据刷新一次，同时有障碍物测距的语音提示驾驶员；当障碍物距离大于0.3m时，屏幕上出现“STOP”字幕闪烁并同时有“停车”语音提示驾驶员停车。2.工具、设备和材料的准备(1)汽车保护设施:磁力护裙、转向盘护套、变速杆手柄套、脚垫和座椅套。(2)安装工具和材料:手电钻，卷尺，剪钳，尖嘴钳，剥线钳，小活扳手，螺丝刀(又称起子)，锉刀，50Ｗ电烙铁，焊锡丝，松香，钢直尺，粘扣双面胶带、绝缘胶带、各种规格扎带等，如图17-11所示。图17-11安装倒车雷达的主要工具(3)详细阅读倒车雷达安装接线说明书，清点倒车雷达零部件是否齐全和完好无损(图17-12

)。图17-12倒车雷达的零部件(4)确认车型，制定倒车雷达安装方案，确定倒车雷达控制主机、探头、摄像头、蜂鸣器、显示器安装部位，确定零部件之间布线路径和串线孔位置，如图17-13所示。3.倒车雷达的安装(1)将倒车雷达控制主机安装于行李舱内安全、隔热、防潮的适合位置，用粘扣双面胶或扎带将其可靠固定，如图17-14所示。图17-13确定雷达安装方案图17-14主机安装位置(2)按照倒车雷达探头安装位置及尺寸要求(参照使用说明书)在保险杠上标出钻孔记号。如探头安装在汽车后保险杠:用美工笔标记出保险杠横向中心点和A、B、C、D位置点，如图17-15所示。如探头安装在汽车前保险杠:用美工笔标记出前保险杠H.E位置点，如图17-16所示。(3)安装雷达探头。探头安装方式主要有两种:一种是外置粘贴式，主要针对两探头的产品，即将探头直接贴在保险杠上，不用钻孔，但这种方式安装后看起来不太美观。不过有些车型受到限制，只能采用粘贴式，如吉普车。另一种是内嵌式，也是大多数车辆采用的方式，即将探头通过钻孔的方式安装到保险杠上(用倒车雷达探头专用开口钻头钻孔)。图17-15倒车雷达探头安装在汽车后保险杠上位置及尺寸要求图17-16倒车雷达探头安装在汽车前保险杠上位置及尺寸要求①钻孔与修毛边。钻孔时请注意事先确认钻头直长与探头直径相等，方可在车身上钻孔。钻孔后，用美工刀修掉孔周围的毛边，如图17-17所示。②装入探头。如图17-18所示，探头必须按箭头指示方向朝上安装，否则会容易产生显示错误。③牢固、美化探头。如图17-19所示，两个大拇指均衡用力，将探头压入车体内，紧贴车身。图17-17钻孔与修毛边图17-18探头安装方向图17-19探头安装要求与效果④导线连接。将探头的防水导线插头插好，用适当的力拧紧，如图17-20所示。四探头依次按A、B、C、d标识与主机插座A、B、C、d的标识对应连接，将线束进行整理并固定好。(4)安装可视摄像头。①在车尾部牌照正上方选择适当位置安装摄像头。先用钻头钻出第一个孔，便于安装固定摄像头的螺钉，如图17-21所示。图17-20探头的线束安装图17-21钻出第一个安装螺钉的光孔②如图17-22所示，用螺丝刀将第一个螺钉(自攻螺钉)拧进刚刚钻出的光孔，初步固定摄像头。③如图17-23所示，启动显示器，通过显示器显示的结果，调整摄像头的方位。图17-22初步固定摄像头图17-23调整摄像头④如图17-24所示，调整完毕，用钻头钻出摄像头第二个螺钉固定孔。⑤如图17-25所示，安装上第二个固定摄像头螺钉。⑥如图17-26所示，安装完毕的效果图。图17-24钻出固定摄像头的第二个螺钉光孔图17-25固定摄像头(5)倒车雷达调试。安装好雷达系统后，还必须要进行工作性能调试。在一处平坦的路面上，通过使用钢直尺测量，在地面上每隔0.1m做好标记。在0.59

m处将一只纸箱放至车后，然后启动发动机，变速杆挂入倒挡，此时倒车雷达进入工作状态。当倒车雷达显示屏上所显示的距离与标记值相一致为正常。随着将纸箱每隔0.1

m距离向后变化移动，显示器上的刻度尺(光标)将逐次点亮，提示出纸箱距离远近应与地面上所标识的记号相一致，如图17-27所示，否则要检查原因。(6)倒车雷达遇到以下情况，可能会影响探测准确程度。①探测波几乎全部被折射的情形，如图17-28所示。②探测波反射面积很小的情形，如图17-29所示。③探测波反射受阻情形，如图17-30所示。④探测波全部被吸收的情形，如图17-31所示。⑤探测波无法探测情形，如图17-32所示。图17-27雷达显示器显示参考图17-28表面光滑斜坡的路况图17-29表面光滑球状体存在的路况图17-30类似特殊物体遮挡的路况图