第三节 倒车雷达及倒车影像

第三节　倒车雷达及倒车影像
在汽车驾驶中，经常使用倒车，通过后视镜倒车，往往会顾及不到位置死角和汽车前方、侧方路况，造成刮碰等事故。现在大多选装倒车雷达或是倒车影像系统，在倒车时，能够检测障碍物和安全距离，特别是倒车影像系统，能够清晰地看到车后的路况和情景，确保倒车的安全性和准确性。
为了增加倒车安全，出现了倒车雷达和倒车后视技术。
倒车雷达依靠超声波回音探测距离并以通过不同频率的声音进行提示，如图5-33所示。它的显示屏仅用光标显示障碍物的方位和距离，而不能直接观察障碍物的实际状况。倒车视频影像就是在车尾安装了倒车摄像头，将车后状况显示于中控或后视镜的液晶显示屏上。倒车影像视频使车后状况一览无余，但是障碍物距离只是用模拟光标条近似表示，而没有倒车雷达距离显示精确。因此将倒车雷达与倒车后视结合，将能提供直观、精准的倒车指导，使倒车更加安全。
图5-33　倒车雷达

一、倒车雷达
（一）倒车雷达工作原理
倒车雷达大多采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，将汽车的挡位推到R挡，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波，遇到障碍物，产生回波信号，传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理，通过公式ct/2（其中c为声速，t为超声波发射到接收往返时间），从而计算出车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置，再由显示器显示距离并发出警示信号，如图5-34所示，从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。整个过程，驾驶者无需回头便可知车后的情况，使停车和倒车更容易、更安全。目前由于倒车雷达体积大小及实用性的限制，其主要功能仅为判断障碍物与车的距离，并做出提示。
图5-34　倒车雷达原理

目前较为常用的是压电式超声波探头，它有两个压电晶片和一个共振板，当外加脉冲信号的频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压力晶片将会发生共振，并带动共振板振动，发出声波。接收声波信号时将机械能转为电信号。
通常的倒车雷达主要由传感器（探头）、主机、显示设备等几部分组成。系统电路主要由超声波发送、接收检测单元，时间计测，语音播报，屏幕显示等单元电路组成。传感器发出和接收超声波信号，并将接收到的信号传输到主机，再通过显示设备显示出来。传感器装在后保险杠上，以45°角辐射，上下左右探测目标（见图5-35），能探索到那些低于保险杠而驾驶员从后窗又难以看见的障碍物并报警，如花坛、蹲在车后玩耍的儿童等；显示设备装在仪表板上，提醒驾驶员汽车距后面物体距离和物体方位。当探头侦测到后方物体时蜂鸣器发出警示，当车辆继续倒车时，警报声音的频率会逐渐加快，最后变为长鸣音，提示驾驶员停车。
图5-35　安装方位及探测范围

倒车雷达将超声波探头通过开孔的方式安装到保险杠上。而产品问世之初，是将探头直接贴在保险杠上，由于不美观，已经不再使用。载货车一般采用悬挂式感应器。
倒车雷达从连接方式上，可分为有线和无线两类。无线倒车雷达与有线倒车雷达拥有同样功能。与有线倒车雷达相比，无线倒车雷达的主机和显示器采用无线传播技术连接，避免了对车内饰进行拆卸。
根据显示设备种类不同，倒车雷达又可分为数字式、颜色式和蜂鸣式等3种。数字式显示设备安装在驾驶台上，直接用数字表示汽车与后面物体的距离，距离误差精确到1cm。
（二）选择倒车雷达注意事项
现在市场上各种品牌的倒车雷达众多，倒车雷达的质量直接关系到其能否起到应有的作用，比如产品的灵敏度、是否存在探测盲区、是否正常工作等。
1.探头的数量
现在市面上的倒车雷达分别有2探头、3探头、4探头、6探头及8探头。2～4探头的倒车雷达一般安装在汽车的后保险杠上面，6～8探头的倒车雷达一般安装是前2后4，或前4后4。通常来说，探头的数量决定了倒车雷达的探测覆盖能力，能减少探测盲区。6个以上探头的倒车雷达在倒车时，可探测前左、右角。
2.功能
可分为LCD距离显示、声音提示报警、方位指示、语音提示、探头自动检测等，功能较齐全的倒车雷达应该有距离显示、声音提示报警、方位指示等功能。
3.颜色
探头的颜色应该和保险杠颜色一致。
4.款式
款式的选择要考虑安装后整车的效果，是否显得大气，例如对于一些后保险杠较宽的车型，安装探头较薄较大，则安装后显得整车效果相当美观、协调，显得该车更加大气。
5.产品质量
直接关系到倒车雷达所应起的作用。它包括：产品的灵敏度、是否存在盲区、产品是否正常工作。一般设计倒车雷达探测距离应为0～2.5m。如果倒车雷达探测距离仅为0.2～0.9m，会给司机的判断及采取措施带来一定的困难。尤其是如存在探测盲区，将使倒车雷达失去应有的作用。产品由待机状态转换为工作状态，是否有声音提示也比较重要，声音可以提示司机倒车雷达是否开始正常工作。
可以通过几种简单的方法来测试倒车雷达的质量。
（1）测试感应器的探测距离。自己用尺子测量车尾与障碍物间的距离，看与倒车雷达显示的数据是否一致。
（2）测试防水性能。拿几瓶矿泉水，用水冲感应探头，借此了解倒车雷达的防水性能，因为它关系到雨天倒车时的安全。
（3）测试感应器的有效探测范围。车主可以将障碍物通过不同角度切入感应器的测试范围，一个感应器的正常测试范围的夹角为90°。
6.适应性
由于全球环境的转变，夏季温度普遍偏高（室外温度约40℃），冬季温度偏低。某些品牌的倒车雷达适应性较差，在高低温的状态下，车未启动就产生报警，且对雷达的寿命有明显的影响。
在现实购买中，要货比三家，选择品牌厂家，产品质量且售后服务才有保障。
（三）倒车雷达使用注意事项
（1）倒车雷达在使用中应注意的问题有以下几点。
① 安装问题。安装位置的高低、角度以及感应器分布的距离，应根据不同的车型，有不同的要求。一般不宜安装在铁质保险杠上，因为这样会影响探测结果。
② 盲区问题。千万不要以为装了倒车雷达就万无一失了，它只能作为一种参考。因为倒车雷达的感应器也有探测盲区，装了感应器的车主，特别要注意车后中间地带。感应器要经常保持清洁，特别是雨雪天，泥水和冰雪覆盖住感应器，感应器就会失灵。
③ 适应问题。倒车雷达的使用需要一个适应过程。一般在刚开始使用时，应尽量多下车看看，以便准确了解其显示的数值与实际目测距离相差多少。由于感应器测量角度的影响，总有一些误差。
④ 目测结合问题。遇到光滑斜坡、光滑圆形球状物、棉絮团、花坛中伸出的小树枝时，要加以目测，因为这时感应器的探测能力大为下降，提供的数据不会非常准确。遇到天气过热或过冷、过湿、路面不平和沙地时，也不能掉以轻心，要多回头看看后面的情况。
⑤ 进退问题。听到蜂鸣器连续音时，应当及时停车，因为此时车已到危险区域。倒车时，车速一定要慢，以免车身因太大的惯性力碰到障碍物。
（2）在以下这几种情况下，雷达是不会做出反应的。
① 过于低矮的障碍物。一般来说低于探头中心10～15cm以下的障碍物就有可能被探头所忽视，而且障碍物距离车位距离越近，这一高度值也就会随之降低，危险性也随之增大。
② 过细的障碍物。由于雷达探头发射的声波信号较窄，因此在探测较细的障碍物还存在着较大的盲区，一些道路上用来阻隔车辆的隔离桩，电线杆上的斜拉钢缆都是危险物品。
③ 沟坎。雷达是用来探测障碍物的，车后若有沟坎，那么雷达是绝对不会做出反应的。由于倒车雷达采用声波探测，吸收声波或声波反射弱的物体雷达可能无反应。
④ 冬天避免冰雪覆盖。
二、倒车后视系统
虽然倒车雷达的优势很明显，但是它同样存在着不容忽视的缺点。那就是对地面凹陷的探测几乎无能为力，而且对于比较细的电线杆，建筑物上凸出的铁架子，都比较不敏感。所以，如果在倒车时没有注意到后面是否有坑或电线杆之类的，很容易发生事故。
相比倒车雷达，倒车后视系统更加直观。当挂倒车挡时，该系统会自动接通位于车尾的高清摄像头，将车后状况清晰地显示于液晶显示屏上，可以准确把握后方路况。
（一）汽车后视系统工作原理
汽车后视系统是由装在车尾的车载摄像头把车尾部摄取的画面，通过传输线把信号送到安装在驾驶位置处的车载显示器，通过图像的方式显示车辆周围的障碍物情况，通过扩大驾驶者的视野，帮助驾驶者观察车辆周围情况，及时发现障碍物，从而增加驾驶的安全系数、辅助驾驶员安全倒车的产品。如图5-36所示。
图5-36　倒车影像安装位置

倒车后视分有线和无线两种，有线的方式简单可靠，但是需要在车体内布线；无线的方式不需要在车体内布线，安装简单。
有线倒车后视系统由车载显示器、倒车摄像头、传输线组成。如图5-37所示。
图5-37　有线倒车后视系统组成

（二）选择汽车后视系统产品注意事项
1.工作电压范围
工作电压范围是决定汽车后视系统的关键，因一旦电源电路出现问题，轻则烧坏车载显示器、摄像头，重则烧坏车上电路。小车工作电压是12V，大车的电压是24V，一般来说电压适应范围越宽越好。车上的电压波动范围很大，特别是冷启动时、旧车等，存在电压波动范围。
2.画面色彩及清晰度
图像画面清晰度也是决定倒车系统产品选择的重要因素，它主要取决于车载摄像头、车载显示器。目前整个市场上，车载摄像头的主芯片，分CMOS芯片和CCD芯片两种。CMOS主要应用于较低影像品质的领域中，它的优点是制造成本、功耗较CCD低，缺点是CMOS摄像头对光源的要求较高，画面质量及色彩较差，特别是晚上，图像画面更差。CCD应用在摄影、摄像方面的高端影像画面的领域中，具有图像画面清晰、色彩逼真、照度低、晚上成像效果佳等特点。可以根据客户的要求来给客户配置。车载显示器，有模拟屏和数字屏区别。
3.抗震性能
因车载环境不同于安防环境、安防场所，是固定静止状态，而车载上面，则每天不停地运动，震动性很大。
4.安装结构
安装结构也是决定系统产品的要素，目前市场上有RCA接口、BNC接口、航空接口。RCA接口和BNC接口均是安防上用的接口，用于车载上面，震动大，工作时间长了，容易出现接触不良的情况；航空接口是整车厂配套的，具有防震、防水、抗干扰等特点。
5.全套匹配
全套匹配是指车载显示器与摄像头信号的匹配。专业的倒车后视系统，则是需要显示器与摄像头全套配套检测，确保不会出现信号不匹配、色彩失真的情况。
三、汽车倒车雷达的安装
（一）黏附式安装
它仅限于具有粘贴性探头的报警器，这种方法无需在车体上开孔，只将报警器粘贴在适当位置即可，这种报警器一般安装在尾灯附近或后备厢门边。具体的安装方法如下。
（1）将附带橡胶圈套在感应器（探头）上，引线向下并与地面垂直。
（2）确定感应器（探头）安装位置。
（3）将感应器（探头）沿垂直方向贴合。
（4）用电吹风将双面贴加热，然后撕去面纸，贴到确定部位。
（5）将报警器的闪光指示灯安装在易被司机视线捕捉的仪表台上。
（6）将控制盒安装在不热、不潮和无水的后备厢侧面。
（7）将蜂鸣器安装在后风挡玻璃前的平台上。
（8）将感应器（探头）屏蔽线隐蔽铺设，以防压扁、刺穿，并起到美观的效果。
黏附式安装的缺点就是容易掉落。
（二）开孔式安装
1.探头安装
第一步：走线。布好倒车雷达经过的线路。
将后椅拆开以进行走线，后椅和塑料壳都要拆开。
线束需避开高温、高压位置安装。破头接线处要绝缘包扎。
第二步：根据倒车雷达说明书里的具体数字指标，测量探头安装定位位置。
倒车雷达探头装得太低会出现假报警，太高则出现漏报。一般应该装在车的后保险杠上，一般离地高度：车前的安装45～55cm，车后的安装50～65cm。如图5-38所示。
图5-38　安装位置

第三步：开始打孔，打孔前有个预定位操作很关键。如图5-39所示。
图5-39　按照预定位来打孔

拆开后保险杠安装探头，如图5-40所示。注意：探头有上下方向，不能装反，要按UP朝上安装。
图5-40　探头安装

探头引线汇总，注意探头自左向右有标识顺序，不能错。
2.主机安装
主机粘贴位置，可以用螺钉锁在左侧车体铁板上，这样更牢靠。建议尽可能安装在左侧靠近驾驶员的地方，那样布线和安装主机也相对简单牢靠。如果主机与显示器为无线传递，则主机应靠近显示器。
3.电源连接
由于倒车雷达是在挂上倒挡、倒车灯亮的时候起作用，因此电源取线可和倒车灯并接。电源接线应规范，采用分四股双绞接，并用电烙铁焊接。
4.显示器安装
第一种：无数字显示距离的倒车雷达，只带语音提示，这样就可以把喇叭放到后座台面，不影响美观。
第二种：带距离显示屏的如图5-41所示，显示屏放在驾驶台。报警显示器安放在前仪表台上，需要通过拆卸线路槽扣板进行门下侧布线。
图5-41　雷达显示屏

第三种：原车的倒车后视镜上加一个大视野后视镜，带倒车雷达显示，如图5-42所示。
图5-42　后视镜雷达显示

在日常的保养过程中需注意保持探头外表清洁，经常洗车，让倒车雷达保持良好的工作状态。
四、汽车后视系统的安装
倒车摄像头的安装角度，不同的车型，有不同的安装方法。不同的摄像头，其可视角度也不一样。
1.摄像头安装程序
（1）取下车牌。
（2）取下后备厢里层。
（3）打开车牌灯盖。
（4）将摄像头电源线从车牌灯孔穿入车内，并固定线路。
（5）将摄像头固定在车牌架上。
（6）将摄像头电源线按正负极关系接到倒车灯的电源上。
（7）还原车尾所拆部件。
（8）显示屏电源插入点烟器，放置好显示屏。
（9）启动汽车，挂上倒车挡，即可显示倒车影像。
2.无线倒车可视系统
无线倒车可视系统在摄像头内部或者外部增加了视频信号无线发射部分，在显示器内部或外部增加了视频无线接收部分。视频信号通过无线系统发射与接收，省去了部分连线，减少了部分工作量。但是无线传输的稳定性低于有线系统。无线后视系统组成比有线增加了视频发射与接收器，其他仍为摄像头、显示器、传输线等。如图5-43所示。
图5-43　无线倒车可视系统

无线倒车可视系统安装步骤和有线系统安装基本相同。
安装方法：
（1）取下车牌；
（2）拆下后备厢里层；
（3）打开车牌灯灯盖，将摄像头电源线通过车牌灯孔传入车内；
（4）将摄像发射极贴在后备厢方便的位置（发射板放在钢板的夹层里会影响接收效果）；
（5）把摄像头固定在车牌架上；
（6）将摄像头电源线引到倒车灯位置，按照正负极分别将电源线接到倒车灯的电源上；
（7）还原车尾所拆开的部分，摄像头安装完毕。
注意事项：
（1）须将发射板放在能通向车前端的地方。不能放在车后盖的钢板夹层中，这样可能由于钢板阻隔，会影响到摄像头和显示屏安装好后无信号或图像不佳。
（2）安装完毕后应注意检查在倒车时摄像头的夜光灯是否开启工作，如果没有开启表示电源未接通。