项目三任务3：超声波雷达的故障诊断与处理（课件）

超声波雷达的故障诊断与处理智能汽车传感器应用技术一、课程导入如今，超声波雷达已经成为稀松平常的汽车部件，支撑起自动泊车等驾驶辅助功能，未来还将为完全自动驾驶出力。超声波雷达监控周围区域，并扫清车辆或其他物体等盲点，从而预防事故的发生，提高行车安全性。在车辆使用过程中，超声波雷达会因为使用不当、线路或通信问题等造成故障，从而影响智能网联汽车的行车安全性。倒车雷达课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结思考讨论题（2分钟）一、课程导入现某装配倒车雷达系统的轿车，倒车雷达在倒车时不工作，显示器无显示，蜂鸣器无提示音发出，作为一线操作工人，你知道如何检修超声波雷达系统吗？汽车上的超声波雷达系统课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结二、智能汽车传感与感知实训系统认知航空接口课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结智能汽车传感与感知实训系统应用实训台与故障诊断实训台需要通过航空接口和OBD接口两个接口进行连接。（1）航空接口：用于激光雷达、组合导航、毫米波雷达和超声波雷达的12V电源供电。（2）OBD接口：用于摄像头的5V电源供电及组合导航、毫米波雷达和超声波雷达的通讯。OBD接口三、电路原理与通信原理图识读课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结如图所示，接通电源，蓄电池电流通过故障板继电器给超声波雷达控制器供电，超声波雷达控制器控制超声波雷达通断电，因此可以通过检测超声波控制器电源线的通断判断超声波雷达的电源通断情况。3.1电路原理三、电路原理与通信原理图识读课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结如图所示，超声波雷达控制器通过FT232串口与上位机进行通信，因此可以通过检测FT232串口线RX和TX的信号波形来判断超声波控制器与上位机的通信情况。3.2通原信理四、故障诊断台端子识别超声波雷达端子及其定义如图所示，靠近超声波雷达控制器接线盒的两个端子为输出端，另外两个端子为输入端。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结输入端输出端五、超声波雷达的常见故障与检修处理方法超声波雷达的常见故障现象主要有不工作以及误报两种情况，造成超声波雷达故障原因主要有以下几点：①超声波雷达探头连接线束损坏；②连接线束与超声波雷达控制器接触不良;③超声波雷达控制器损坏；④超声波雷达探头损坏；⑤超声波电源故障；⑥超声波雷达控制器与上位机通信故障。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结5.1超声波雷达的常见故障以及故障原因分析五、超声波雷达的常见故障与检修处理方法在本节任务中，主要对实训系统超声波雷达电源故障与通信故障进行诊断与排除，其中，超声波雷达正常运行现象如图所示，接通实训台架电源，打开超声波雷达测试软件“Ultrasonicradar-232.exe”，软件界面显示超声波探测到障碍物的距离，显示的障碍物距离随着障碍物的远近变化而改变，蜂鸣器发出提示声。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结超声波雷达正常运行现象5.2智能汽车传感与感知实训系统故障诊断五、超声波雷达的常见故障与检修处理方法（1）故障名：电源故障故障现象：接通实训台架电源，打开超声波雷达测试软件“Ultrasonicradar-232.exe”，软件界面不显示超声波探测到障碍物的距离，显示的障碍物距离也不会随着障碍物的远近变化而改变，蜂鸣器无提示声发出，如图所示。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结超声波雷达电源故障现象故障原因分析：a.电源正极断路b.电源负极断路c.电源正极、负极同时断路。5.2智能汽车传感与感知实训系统故障诊断五、超声波雷达的常见故障与检修处理方法（2）故障名：通信故障故障现象：接通实训台架电源，打开超声波上位机软件，软件界面不显示超声波探测到障碍物的距离，显示的障碍物距离也不会随着障碍物的远近变化而改变，蜂鸣器无提示声发出，如图所示。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结超声波雷达通信故障现象故障原因分析：a.TX信号线断路、正极对地短路、负极对地短路；b.RX信号线断路；正极对地短路、负极对地短路；c.TX信号线、RX信号线同时断路；d.TX信号线、RX信号线短接5.2智能汽车传感与感知实训系统故障诊断六、超声波雷达故障诊断流程课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结七、工具设备介绍和准备工作7.1工具设备介绍课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结设备包括智能汽车传感与感知实训系统应用实训台（下文简称应用实训台）、应用实训台上的示波器、智能汽车传感与感知实训系统故障诊断台（下文简称故障诊断台）和应用实训台电源线，工具及防护用品包括万用表、无纺布、安全帽、绝缘垫、和工作手套等，如图所示。应用实训台应用实训台电源线故障诊断台数字万用表无纺布安全帽绝缘垫工作手套七、工具设备介绍和准备工作7.2准备工作课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结戴好工作手套和安全帽，将万用表和应用实训台电源线摆放在绝缘垫上，进行作业前检查。（1）万用表的检查打开万用表电源，检查电量是否足够；将档位调至蜂鸣档，短接两表笔，检查万用表是否正常。（2）示波器的检查打开示波器电源，将探头接到示波器的测试信号输出端，观察波形是否为1V/1KHZ的方波信号；按自动测试按钮，观察屏幕上显示的波形是否为非常稳定的，规则的方波信号。（3）线束的检查①应用实训台电源线、智能汽车传感与感知实训系统电源线（航空接口）和智能汽车传感与感知实训系统通讯线（OBD接口）外观结构完整，表面不应有破损、变形、裂痕等问题。②连接针脚无损坏、变形或生锈。七、工具设备介绍和准备工作7.2准备工作课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结（4）连接OBD接口连接应用实训台和故障诊断台引出的OBD接口。七、工具设备介绍和准备工作7.2准备工作课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结（5）连接航空接口连接应用实训台和故障诊断台引出的航空接口。七、工具设备介绍和准备工作7.2准备工作课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结（6）连接应用实训台电源线。八、超声波雷达的故障诊断8.1电源故障诊断读故障前，需要设置故障，具体操作步骤请参考视频。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结八、超声波雷达的故障诊断8.1电源故障诊断（1）故障确认故障确认包括读取故障码和确认故障现象，具体步骤如下：①读取故障码使用智能网联汽车三维数字化仿真教学软件读取故障码，单击“故障诊断”模块，再单击“读取故障码”，如图所示。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结读取故障码八、超声波雷达的故障诊断8.1电源故障诊断②确认故障现象打开超声波雷达测试软件“Ultrasonicradar-232.exe”，单击界面下方的“选择端口”按钮，设置参数后，观察界面是否显示超声波探测到障碍物的距离，显示的障碍物距离是否随着障碍物的远近变化而改变，蜂鸣器是否发出提示音，并确认故障现象，如图所示。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结八、超声波雷达的故障诊断8.1电源故障诊断（2）故障检诊故障检诊的方法：将数字万用表调至蜂鸣档，通过测量电源正极和负极输入、输出端的导通情况，找出故障原因。具体故障原因对应的测量结果如表1所示：课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结序号红表笔黑表笔导通情况故障原因1正极输入端正极输出端不导通电源正极断路负极输出端负极输入端导通2正极输入端正极输出端导通电源负极断路负极输出端负极输入端不导通3正极输入端正极输出端不导通电源正极、负极同时断路负极输出端负极输入端不导通表1故障原因对应的测量结果八、超声波雷达的故障诊断8.1电源故障诊断（3）故障消除确认故障消除确认前，需要对故障进行消除，具体操作步骤请扫码了解详情。故障消除确认的具体步骤如下：通过超声波雷达测试软件“Ultrasonicradar-232.exe”检查超声波雷达是否还存在故障（无故障现象：软件界面显示超声波探测到障碍物的距离，显示的障碍物距离随着障碍物的远近变化而改变，蜂鸣器发出提示声）。b.使用应用实训台的“智能网联汽车三维数字化仿真教学软件”重新读取故障码，确认是否还存在故障码（无故障现象：无故障码）。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结八、超声波雷达的故障诊断8.1通信故障诊断读故障码前，需要设置故障，具体操作步骤请参考视频。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结八、超声波雷达的故障诊断8.2通信故障诊断（1）故障确认故障确认包括读取故障码和确认故障现象，具体步骤如下：a.读取故障码使用智能网联汽车三维数字化仿真教学软件读取故障码，单击“故障诊断”模块，再单击“读取故障码”，如图所示。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结读取故障码八、超声波雷达的故障诊断8.2通信故障诊断b.确认故障现象打开超声波雷达测试软件“Ultrasonicradar-232.exe”，单击界面下方的“选择端口”按钮，设置参数后，观察界面是否显示超声波探测到障碍物的距离，显示的障碍物距离是否随着障碍物的远近变化而改变，蜂鸣器是否发出提示音，并确认故障现象，如图所示。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结八、超声波雷达的故障诊断8.2通信故障诊断（2）故障检诊故障检诊的方法：通过上位机软件设置超声波雷达发送和接受信号指令，打开示波器，使用示波器检测TX、RX信号线输出端子波形情况，其中TX、RX信号正常波形如图所示，对比TX、RX输出端子信号正常波形分析并找出故障原因。具体故障原因对应的检测结果，如表3.2所示：课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结TX、RX信号正常波形八、超声波雷达的故障诊断8.2通信故障诊断具体故障原因对应的检测结果，如表3.2所示：课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结故障原因对应的测量结果序号通道1或通道2波形情况故障原因

1TX信号输出端波形不正常TX信号线断路、正极对地短路或负极对地短路RX信号输出端波形正常2TX信号输出端波形正常RX信号线断路、正极对地短路或负极对地短路RX信号输出端正常3TX信号输出端不正常TX信号线、RX信号线短接RX信号输出端不正常八、超声波雷达的故障诊断8.2通信故障诊断（3）故障消除确认故障消除确认前，需要对故障进行消除，具体操作步骤请扫码了解详情。故障消除确认的具体步骤如下：a.通过超声波雷达测试软件“Ultrasonicradar-232.exe”检查超声波雷达是否还存在故障（无故障现象：软件界面显示超声波探测到障碍物的距离，显示的障碍物距离随着障碍物的远近变化而改变，蜂鸣器发出提示声）。b.使用应用实训台的“智能网联汽车三维数字化仿真教学软件”重新读取故障码，确认是否还存在故障码。（无故障现象：无故障码）。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结九、系统复原及整理清洁9.1系统复原（1）关闭超声波雷达测试软件“Ultrasonicradar-232.exe”和智能网联汽车三维数字化仿真教学软件。（2）关闭应用实训台电脑。（3）关闭应用实训台电源开关并拔掉应用实训台电源线。（4）拆卸OBD接口和航空接口。课程导入超声波雷达故障诊断流程工具设备介绍和准备工作智能汽车传感与感知实训系统认知电路原理与通信原理图识读故障诊断台端子识别超声波雷达的故障诊断超声波雷达的常见故障与检修处理方法系统复原及整理清洁总结九、系统复原及整理清洁9.2整理清洁（1）使用干净无纺布清洁