倒车雷达综述.doc

倒车雷达综述定义在汽车电子领域中，倒车雷达(Car Reversing AidSystem)全称“倒车防撞雷达”又称“泊车辅助装置”，它是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，主要针对汽车倒车时无法目测到车尾的物体和距离车身的距离而设计开发的。倒车雷达在车挂倒挡时开始工作，由探头、主机和显示器三部分构成，探头可以根据需要安装不同的数量，目前比较常见的是4探头(安装于后保险杠上)和6探头(2前4后)的；除一般的放置位置外，显示器也可以替代原来的后视镜并兼顾这两种功能，它可以显示多种信息。例如障碍物相对于车的距离、角度和车内外温度等(视雷达档次而定)。以4探头液晶显示屏的豪迪倒车雷达为例，它最远可以探测到196m外的障碍物，并可以显示出是由哪个探头探测到的，如果两个探头同时探测到障碍物，则会以离车最近的障碍物为准，有些显示器上还带有“车载免提功能”，其内有扬声器和麦克风，可以进行录音和放音。倒车雷达的提示方法也可以分为数码显示、声音提示和语音提示等，以博视雷达为例，其背光可通过三色变换来警告紧危急程度，声音提示则会通过急促程度的不同告诉驾驶员及时停车有些雷达还特别为喜欢安静的驾驶员设置了静音开关。倒车雷达的接收方式呵以分为有线式和无线式两种，无线接收方式显然更省事，不必因“走线”而拆装车内的原有装饰，也不受车型、车长等因素的影响，其价格自然也略高些。倒车雷达品牌：铁将军、北华三松、固地、博视、奇真、台湾俊邦、豪迪等几十种品牌，价格也是几百、上千元不等，有些厂家还根据车型的不同，设计专用的倒车雷达。倒车雷达发展：经过多年的发展，倒车雷达系统已经历了六代技术改良，不管从结构外观上还是性能价格上，这六代产品都各有特点。第一代：倒车时通过喇叭提醒。“倒车请注意、倒车请注意!”想必不少人还记得这种声音。现在第一代的倒车雷达只有小部分大卡车、泥头车在使用。只要司机挂上倒车档，喇叭就会响起，提醒周围的人注意。从某种意义上说，这对司机并没有直接的帮助，不是真正的倒车雷达，只是在提示路人小心。该类产品价格便宜，但基本属于淘汰产品。第二代：采用蜂鸣器产生不同声音来提示驾驶员。在倒车时，蜂鸣器发出“di、di、di”的响声，这是倒车雷达系统的真正开始。倒车时在车后一定距离内有障碍物，蜂鸣器就会开始工作，蜂鸣声越急，表示车辆离障碍物越近。因为没有语音提示，也没有距离显示，虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车体有多远，所以对驾驶员帮助不大。第三代：数码波段显示的倒车雷达系统。这代产品比第二代进步很多，可以显示车后障碍物离车体的距离。显示车后障碍物和车体之间距离的方式有两种：一种是数字显示方式，通过数码管显示车体与障碍物间的距离；另一种是用颜色来区别：绿色代表安全距离，黄色代表警告距离，红色代表危险距离。这一代倒车雷达已经比较先进了，缺点是精确度不高、安装不美观。图：数码波段显示的倒车雷达系统第四代：液晶荧屏动态显示。这一代的倒车雷达有一个质的飞跃，可以看清车体与障碍物之间的实际距离和其图像效果。此类倒车雷达不用挂倒车档，只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离，色彩清晰漂亮，外表美观，可以直接粘贴在仪表盘上，安装很方便。但这一代的产品灵敏度不太高，抗干扰能力不强，所以误报也较多。图：液晶荧屏动态显示第五代：魔幻镜倒车雷达。结合了前几代产品的优点，采用了最新仿生超声雷达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地测知2米以内的障碍物，并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起，并设计了语音功能。这一代倒车雷达的功能较多，但成本也比较高。图：魔幻镜倒车雷达第六代：整合影音系统。这一代倒车雷达是专门为高档轿车生产的。从外观上来看，它比第五代倒车雷达更为精致典雅；从功能上来看，它除了具备第五代产品的所有功能之外，还整合了高档轿车具备的影音系统，可以在显示器上观看DVD影像，但相应的成本也更高。（如：东风汽车有限公司乘用车公司推出的全新一代“蓝鸟智尊”，最引人注目的是它配备了倒车影像显示和NAVI卫星导航系统，这两项配置在同级别的轿车上可谓绝无仅有，有效提升了蓝鸟的档次，直接将高级别汽车的智能化从“概念”引入了“应用”。在驾驶者挂入倒挡时，中控台上的液晶显示屏会自动切换画面，将车尾摄像头拍下的环境状况展示在驾驶者眼前，最大程度地方便泊车，这项功能在夜间尤其具有价值。而它的NAVI卫星导航系统，使同产成为继丰田之后又一个将GPS导航定位系统引入国内的厂家。）倒车雷达测距方式：迄今为止，在倒车雷达的研究中，国内外许多学者均着眼于测距传感器的研究。目前测定汽车安全距离的技术主要有超声波测距、激光测距、微波雷达测距以及CCD摄像系统测距等几种方式。超声波测距是利用其反射特性来实现的。超声波测距的原理是：通过超声波发射器发出超声波信号，再由超声波接收器连续检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，由测出的从发射到接收到回波的时间差来计算出障碍物到车体的距离。超声波倒车雷达就是利用超声波测距原理，测量出障碍物到车体的距离，并通过数码管或LCD实时的显示倒车距离来实现的。超声测距传感器也可以全天候工作，而且价格低廉、便于安装使用，是一种较为理想的测距传感器。超声波的探测距离一般在l0米以内。（应用举例：德国大众公司已经将超声波测距技术应用在倒车雷达上，并且具有前视和后视功能，采用自举升压的方式驱动8路超声波传感器，目前国内引进车型对这一技术尚不能国产化，仍需要引进德国原厂成品安装。因此，实用性也相当有限。）图：超声波测距模块激光测距对外界自然环境敏感，具体的测距方式有连续波和脉冲波两种。激光测距的基本原理是通过测量激光往返目标所需时间来确定目标距离，激光测距的探测距离可达l50m，但成本较高。（应用举例：戴姆勒一克莱斯勒公司日前成功开发出供商用车(尤指卡车)使用的电子刹车系统，它与其他刹车系统的区别在于，其在卡车车头设有雷达感应器，感应器在车前观察四周环境，并将所有收集的信息交由一控制器加上处理，形成一虚拟景象，再借助演算法的辅助来判断所发生状况是否需要利用刹车。未来两三年内这种新型刹车系统即可量产上市，但价格昂贵，其过高的成本限制了它应用的普遍性。）微波雷达测距是利用目标对电磁波的反射特性来发现目标并测定其位置的，容易受电磁环境干扰。采用微波雷达测距方式的汽车防撞雷达是通过对电磁波发射后遇到障碍物反射的回波进行不断检测和计算，经过分析判断，对构成危险的目标按程度不同进行报警，控制车辆自动减速，直到自动刹车。使用CCD摄像头与普通电视监视器配合的CCD摄像系统可以使驾驶员了解后方障碍物的大体情况与相对位置，但价格较高且环境适应性差。（应用举例：在底特律国际车展上，通用公司的Precept概念车装了Donnelly公司生产的以摄像机为基础的后视镜系统。该系统用一个内后视镜和两个外后视镜采集汽车周围的景象，三个景象合成一个全景图像在中控台的视屏上显示出来，还用文字说明来传达信息。摄像机也可在倒车时使用，当车后近处有消火栓等障碍物时，就及时让驾驶员知晓。）图：尾部摄像头传感器信息融合技术。尽管某些雷达具有二维，甚至三维的目标探测能力，但迄今为止，没有任何一个传感器能保证在任何时刻提供完全可靠的信息。要想完全解决这种误报问题，还需采取多传感器之间的信息融合技术。（应用举例：美国Dephi公司的汽车防撞系统就采用了激光雷达、微波雷达和机器视觉等多种传感器的信息融合，实现了信息分析、综合和平衡，利用数据间的冗余性和互补特性进行容错处理，克服了单一传感器可靠性低、有效探测范围小等缺点，有效降低了雷达的误报率。）表1 几种测距方式及其特点比较超声波红外线摄像系统毫米波雷达激光雷达最大探测距离10m10m大于100m大于150m可达150m响应时间较快，约为15ms慢，1*103ms取决于处理时间快，可达到1ms较快，约10ms探头磨损，污染等因素的影响几乎没有影响影响不大大，直接影响分辨能力较小很大，使探测距离减少l2l3成本比较探头约20元一支，工作机理简单，探头易安装约80元大于1000元大于1500元，价格昂贵，结构复杂约500元环境适应性好，可以工作在恶劣环境中差，但在能见度低时比其他光学系统好差，可见性不好条件下无法工作较好，不受能见度影响差，受恶劣环境影响常见车型倒车雷达配备状况目前上市的很多新车都装有或可选装倒车雷达系统, 表2 给出了时下热门车型倒车雷达系统的配备状况。从表1 中可以看到, 除了雨燕( SWIFT) ,其它的车型都配有倒车雷达系统, 只不过中高级别的车型不但有声音提示, 还有图像显示功能, 而且在车前端也装了探头。但是, 就整个国内汽车保有量来说，装配有倒车雷达的车辆毕竟还是很少的一部分。所以，对于广大的消费者来说，如果想要使用倒车雷达系统, 都要到一些汽车装饰公司去选购安装。目前市场上倒车雷达产品种类繁多，品质也是良莠不齐，所以车主在购买安装前要充分地了解这些产品的性能。表2 常见车型倒车雷达配备状况车型雷达图像声音提示前端探头后端探头宝马523i奔驰E200K别克君越帕萨特领驭奥迪A6奥迪A4丰田皇冠丰田锐志一汽大众速腾日产颐达、骐达本田雅阁本田思域本田思迪东风标致206中华骏捷福特福克斯现代雅绅特马自达323三菱欧蓝德铃木雨燕倒车雷达的标准目前, 倒车雷达还不是汽车行业强制检验零部件, 也没有相关的国家标准, 最多不过是行业的一些