泊车雷达防撞辅助系统的原理与维修
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作者: 李明诚
轿车上目前装备的泊车防撞辅助系统分为两个技术层次，普通级的是泊车雷达蜂鸣系统，较高级的是泊车影像系统。本文主要对泊车雷达蜂鸥系统进行专门的介绍。
轿车装备的泊车雷达蜂鸣系统又称为“避障系统”、“驻车距离报警系统”，其实际上是一个范围测定系统。该系统具有两方面功能，一是作为倒车的辅助安全装置，为驾驶人提示汽车后方还有多少空间可以利用；二是作为驾驶人视野的增强装置，能够协助驾驶人驻车和调整车位。
一、泊车雷达蜂鸣系统的工作原理
泊车雷达蜂鸣系统借助前、后保险杠上的超声波传感器，检测泊车时汽车与障碍物之间的距离。由雷达传感器发出和接收超声波，电子控制单元(见图1中的J446)利用发送和接收到的超声波计算汽车前后方与障碍物之间的距离。如果汽车接近障碍物，蜂鸣器便发出断续的警报声。汽车前后部与障碍物的距离越靠近，警报声越短促。若汽车前后部与障碍物极其接近，蜂鸣器会发出持续的警报声；若汽车前后部继续靠近障碍物，超出了设定的范围，则系统无法探测障碍物。
轿车泊车雷达防撞辅助系统采用的探测装置是收发一体式超声波传感器(即雷达传感器，俗称“探头”)，它是一种超声波换能器。超声波传感器的工作原理是基于压电材料的压电效应。当探头的压电晶片被施加超声频交变电信号时，压电晶片产生变形，并发射出超声波；当超声波遇到障碍物，被反射回来，反射回来的超声信号挤压压电晶片，并产生超声频的电信号，因此探头又能够探知回波。总之，超声波传感器既能发射超声波，也能接收超声波。
二、泊车雷达蜂鸣系统的工作特点及探测范围
以通用别克君威轿车的倒车雷达防撞系统为例加以说明。该车型的倒车雷达系统由安装在后保险杠上的4个雷达传感器、安装在后车门装饰衬板内的倒车防撞控制模块、车顶上的报警显示器和仪表盘上的声音控制开关等组成。当雷达传感器探测到汽车后方1200m距离内存在障碍物时，系统进入警戒状态。车顶上的报警显示器和倒车防撞控制模块内的蜂鸣器会发出报警声，提醒驾驶人汽车后方存在障碍物。
1.系统的工作特点
当点火开关置于“RUN”位、变速杆挂入倒挡时，系统便进行自检，然后转入工作状态。自检时，报警显示器上的绿色、黄色和红色LED指示灯会闪亮一下。如果LED指示灯持续闪烁。表示系统发生了故障。如果指示灯闪亮的时间比平时长，并且伴有蜂鸣器报警声，说明雷达传感器发生了故障。倒车雷达探测到汽车与障碍物的距离越接近，闪亮的LED指示灯越多，蜂鸣器的鸣叫越紧迫。另外，按压仪表盘上声音控制开关，可以控制蜂鸣器的发声。
2.系统的工作范围和条件
倒车雷达避免碰撞系统只在车速低于5km／h时才能正常工作，一般以雷达传感器为基点，左右各60°、上下各45°的圆弧形区间为其探测范围，超出此范围的障碍物可能探测不出来，即出现所谓的探测“盲区”。
3.雷达探测的局限性
对于下列障碍物及场合，雷达传感器可能无法探测或者出现探测不准的现象：
(1)障碍物是尖锐的物体，例如铁丝网、锐角反射体(指小于60°锥形物体)；
(2)障碍物是绳索等细小物体；
(3)车辆后部触及棉质、海绵或表面容易吸收声波的材料；
(4)表面积小于25cm2的物体。
而在下列情况下，雷达传感器可能出现错误判断：
(1)轿车在草丛中、沙石路、斜坡路或者凹凸不平的路面行驶时：
(2)雷达传感器表面结冰、粘附了尘土或污物；
(3)雷达传感器周围被物体阻挡，例如贴有装饰物；
(4)受到相同频率(40KHz左右)的超声波杂音、金属声、高压气体排放声的干扰。
总之，雷达测距系统只起防撞辅助作用，驾驶人对于该系统不能过于依赖，泊车时必须注意控制车速，并随时准备制动。
三、泊车雷达蜂鸣系统的检测与维护
以2006大众速腾，迈腾轿车的泊车雷达防撞辅助系统为例加以说明。
1.泊车雷达系统的开启与关闭
开启泊车雷达报警系统的方法为接通点火开关，挂入倒挡，泊车雷达报警系统即开始工作，此时能够听到声响信号。如果没有声响信号，表示雷达报警系统未开启。
关闭雷达报警系统的方法为一旦变速杆移出倒挡位，泊车雷达报警系统即被关闭。
2.白车雷达系统的检测
连接大众故障诊断仪，进入76-03(执行元件诊断)，可以检测几个雷达传感器的性能。还可以检测报警喇叭(H15，见图1)。进入76-08，可以读取测量数据块，其中001组包括：右后外雷达传感器-1(O～255cm)、右后内雷达传感器-2(0～255cm)、左后内雷达传感器3(0～255cm)、左后外雷达传感器-4(0～255cm)；002组包括：1／2传感器合成距离值(0～255cm)、2／3传感器合成距离值(0～255cm)、3／4传感器合成距离值(0～255cm)；003组包括：右后距离值(0～255cm)、左后距离值(0-255cm)、总合成距离值(0-255cm)。
(注：255cm的距离表示没有检测到障碍物)
3.泊车雷达系统的自适应
连接大众故障诊断仪，进入76―10―01，为调整警报提示音的音量(0～100％)；进入76-10-02，为调整报警的灵敏度。
4.泊车雷达报警系统的检修
对于底盘号最后8位为“83020444”之前(不包括本号)的大众迈腾轿车，其前后保险杠上一共安装了8个泊车雷达传感器，都需要加装胶套予以保护，胶套的安装步骤如下：
(1)卸前、后保险杠以及中部通风格栅；
(2)对于喷漆的传感器(前保险杠上2个，后保险杠上4个)，将胶套套到传感器上，再用扎带扎紧，紧固后，剪掉扎带多余的部分i
(3)对于镀铬的传感器(在中部通风格栅上，有2个)，先去除胶套预留孔上的胶皮，再套到传感器上，并用扎带扎紧，紧固后，剪掉扎带多余的部分；
(4)装回前、后保险杠和中部通风格栅。
四、根据蜂鸣器鸣响规律判断倒车雷达故障
一辆北京现代索纳塔2.0轿车，行驶里程9.4万km，接通点火开关，挂入倒挡后，倒车雷达报警系统的蜂鸣器长鸣不停，而轿车后方并没有障碍物。询问车主得知，该故障是由于发生交通事故。更换了后保险杠之后才出现的。检查4只倒车雷达传感器，未发现异常。为了判断到底哪只倒车雷达失常，进行倒车雷达报警系统的自诊断。拆开该车后备厢左侧装饰板，可以看到倒车雷达控制模块。其侧面有一个自诊断开关，将它拨向左侧(ON位)，接通点火开关，将变速杆挂入倒挡，倒车雷达报警系统便进入自诊断状
态。
该车倒车雷达传感器损坏后，蜂鸣器发出报警声的规律是：
(1)左侧雷达传感器发生故障，蜂鸣器发出“哗―哗―哔”的报警声，“哗”声时长50ms，每节中间停顿750ms；
(2)左后雷达传感器发生故障，蜂鸣器发出“哔哔一哔哔一哔哔”的报警声，“哔”声时长50ms，两声“哗”之间停顿50ms，每节中间停顿750ms；
(3)右后雷达传感器发生故障，蜂鸣器发出“哔哔哔一哔哗哔一哗哗哗”的报警声，“哔”声时长50ms，两声“哔”之间停顿50ms，每节中间停顿750ms；
(4)右侧雷达传感器发生故障，蜂鸣器发出“哔哗哔哔―哔哗哗哔―哗哗哗哗”的报警声，“哔”声时长50ms，两声“哗”之间停顿50ms，每节中间停顿750ms；
(5)无故障，蜂鸣器发出300ms的报警声，停顿500ms后，重复300ms的报警声。
对照上述蜂鸣器的呜响规律，确定右侧的倒车雷达失常。拆下后保险杠检查，发现右侧雷达传感器有一根导线在其根部被拉断。由于该导线无法焊接，只得更换右侧雷达传感器总成，故障被排除。五、注意避免周围零件对雷达传感器的影响
一辆奥迪A6 2.8L轿车，行驶里程3万km，驾驶人报修泊车雷达防撞系统异常报警。为了验证故障，将点火开关置于ON位，启动发动机，将变速杆置于R位，发现无论轿车前后有无障碍物，仪表盘中央的雷达报警蜂鸣器都发出连续的“嘟嘟”报警声，只有将变速杆从R位移出，或者断开泊车防撞系统开关，报警声才会停止。
连接故障诊断仪VAS5051，接通点火开关，选择“控制模块”。键八地址码“76”(泊车防撞系统)，没有读到故障码。接着读取数据流，将变速杆置于R位，进入08组，读到001显示区(前保险杠4只雷达传感器的测距数值)的数据分别为225cm、30cm、30cm、225cm，中间2个数据明显不正常。于是拆下前保险杠，然后对照电路图，检查线路，没有发现异常。断开中间2只雷达传感器导线侧插接器，读到故障码“01626”和“01627”，分别表示雷达传感器右前中(G252)和左前中(G253)开路或短路至接地。
为了进一步确认上述2只雷达传感器是否真有故障，将前保险杠上的4只雷达传感器的位置换位安装，再读数据流，发现故障依旧。说明这2只雷达传感器没有损坏。进行模拟试验，连接故障诊断仪，接通点火开关，挂倒挡，然后让同事用手由远及近分别对正4只雷达传感器移动，从诊断仪上看出，测距数据会发生变化，说明泊车防撞控制模块是好的。
考虑到该车是负责开路的警车，因工作需要经常变换外部设备，于是检查其附加装置，发现为军用牌照，其牌照架比民用牌照架大。取下前牌照和牌照架，然后试车，故障现象消失了；装上军用牌照和牌照架，故障又出现，说明问题出在牌照架上。将牌照架的两端分别截去5cm，并且将牌照按照前保险杠的弧度整修成拱形，故障彻底排除。从上述排障过程可以看出，故障是由于过大的牌照阻挡了前保险杠中间2只雷达传感器的正常探测。
将上例故障引申开来，对于进口轿车，由于世界各国机动车号牌支架的宽度不相同，所以可能对泊车雷达传感器的探测产生不利影响。如果出现类似上例的故障，可以根据表1的数据，核对或更改泊车防撞辅助系统控制模块的编码，以便与当地机动车号牌的宽度相适应。
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