國內(nèi)汽車倒車雷達技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r淺析

國內(nèi)汽車倒車雷達技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r淺析萬琦（中國電子科技集團公司第五十二研究所杭州310012）技術(shù)概述倒車雷達，即汽車泊車安全輔助裝置，也稱倒車防撞雷達。它能以聲音或更為直觀的顯示告知駕駛員車輛周圍是否有障礙物，解除了駕駛員泊車和起動車輛時前后左右探視所引起的困擾，并關(guān)心駕駛者掃除視野死角和視線模糊的缺陷，提升駕駛的安全性。1.1系統(tǒng)組成和工作原理倒車雷達通常由智能操縱器、攝像頭、超聲波傳感器（俗稱探頭）、顯示設(shè)備、語音設(shè)備等部分組成。倒車雷達利用超聲波測距原理工作。在倒車時,倒車雷達會自動啟動，并在智能操縱器的操縱下，由裝置于車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波信號當(dāng)遇到障礙物時，產(chǎn)生回波信號，探頭接收到回波信號后經(jīng)操縱器進行數(shù)據(jù)處理并運算出車體與障礙物之間的實際距離，然后通過顯示或語音設(shè)備提示給駕駛員，使其停車或倒車更容易、更安全。倒車雷達的提示方式可分為液晶、語言和聲音三種；倒車雷達從連接方式上，還可分為有線和無線兩類。無線倒車雷達與有線倒車雷達擁有同樣功能。目前與有線倒車雷達相比，無線倒車雷達的主機和顯示器采納無線傳播技術(shù)連接，幸免了對車內(nèi)飾進行拆卸。只是由于無線倒車雷達可能面臨手機信號、電臺收音等無線電干擾阻礙其功能，使得無線倒車雷達還沒有大面積普及,有線倒車雷達仍是主流。1.2產(chǎn)品功能產(chǎn)品功能是指倒車雷達的報警方式，目前要緊有如下幾種：（1）人聲報警：指通過語音的方式將障礙物距離播報出來。特點是清晰準(zhǔn)確，不阻礙視覺觀看、缺點是有時延，會有一定的誤差。專門是在車與障礙物之間的距離變化較快時，語言來不及轉(zhuǎn)換，無法播報準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。電子聲報警：指通過形象的心跳聲或者嘀嘀聲等來標(biāo)識距離，特點是不阻礙視覺觀看，時延小，缺點是不準(zhǔn)確。數(shù)字顯示：指在顯示設(shè)備上動態(tài)顯示與障礙物之間的距離數(shù)值。優(yōu)點是直觀準(zhǔn)確。缺點是需要眼睛經(jīng)?？矗璧K視覺觀看。圖像顯示：指具有攝像頭的倒車雷達將車后的障礙物圖像直截了當(dāng)顯示到視頻設(shè)備上。優(yōu)點是誤差小，直觀準(zhǔn)確。缺點是需要眼睛經(jīng)?？?，阻礙視覺觀看，而且在不同的天氣和氣候下會有一些阻礙?，F(xiàn)在新型的倒車雷達還能夠提供電視收看等功能。1.3阻礙倒車雷達系統(tǒng)性能的要緊因素1.3.1倒車雷達探頭探頭是超聲波傳感器的俗稱，也是倒車雷達最核心的器件之一。它利用超聲波原理，由裝置于車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后，反射回探頭，從而運算出車體與障礙物之間的距離。一個探頭的正常測試范疇的夾角為90度，因此要想在整個車尾后面提供探測，至少需要2個探頭。由于每個探頭的測試范疇的夾角是固定的90度，自然會產(chǎn)生盲角，為安全起見，所以是探頭數(shù)越多，探測能力越強。現(xiàn)在市面上的倒車雷達分別有2探頭、3探頭、4探頭、6探頭及8探頭。2?4探頭的倒車雷達安裝在汽車的后保險杠上面，6?8探頭的倒車雷達一樣安裝為前2后4，或者前4后4。通常來講，探頭數(shù)量決定了倒車雷達的探測覆蓋能力，能減少探測盲區(qū)。6個以上探頭的倒車雷達在倒車時，可探測前左、右角。探頭也有安裝在側(cè)面的，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時，車輛與兩旁障礙物之間的距離也會顯示。實際上到今天，倒車雷達已不單是提供倒車安全信息，甚至還能夠提供行車時兩邊距離的安全信息。探頭與數(shù)據(jù)處理裝置的連接方式有兩種，分別是有線和無線的。無線的能夠不破壞車的內(nèi)飾，易于安裝和使用，但價格要高一些，而且容易受到干擾。因為設(shè)備不可幸免的會存在一定誤差，而且在不同的冷暖環(huán)境以及天氣中，探頭的靈敏度也會受到一定的阻礙。因此有條件的用戶能夠安裝帶攝像頭的倒車雷達，通過顯示屏能夠直觀看到欄桿等倒車雷達不易檢測的障礙物。新型的倒車雷達甚至?xí)杉{紅外攝像頭，以免除陰雨天氣和黑夜給倒車造成的阻礙。1.3.2報警距離報警距離是一個區(qū)間，表示倒車雷達在車輛離障礙物最遠多大距離時開始報警。報警距離大能夠給駕駛員更充足的反應(yīng)時刻。因為探頭一樣都安裝在保險杠上，因此它的最短距離理論上是0，但一樣應(yīng)該留20cm左右倒車雷達的報警距離一樣是1.5m,少數(shù)超長的報警距離能夠達到3m,但也有一些品牌的倒車雷達因其敏銳度不夠，探測距離僅為0.9m，會給駕駛員的判定及采取措施帶來一定的困難。報警音量報警音量是指倒車雷達通過聲音的方式通知駕駛員時所能達到的最大音量。倒車雷達的報警音量通常在60?80dB(分貝)左右，髙的會達到100多dB。過小的報警音量會阻礙駕駛員在嘈雜環(huán)境下的判定，但超過120dB的聲音會令人感到不舒服。顯示精度顯示精度是指倒車雷達在顯示設(shè)備上能夠顯示的最小刻度，通常為0.1m(10cm)。一樣來講，，產(chǎn)品的顯示精度越髙測量誤差越小，測量越準(zhǔn)確。顯示距離顯示距離指倒車雷達的顯示設(shè)備能夠顯示的距離范疇。一樣在20cm到1.5m之間。倒車雷達一樣都會從最遠探測距離開始顯示(1.5m),然后隨著障礙物的距離接近，顯示的數(shù)值隨之變化，但當(dāng)小到一定程度(20cm)時，大部分系統(tǒng)開始不再顯示新的距離數(shù)值，或者顯示STOP以及其他標(biāo)識標(biāo)明距離專門接近，現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)趕忙停車。1.3.6測量誤差測量誤差是指倒車雷達測出的障礙物距離與實際障礙物距離的差異，通常用厘米或者百分比表示。一樣倒車雷達的測量誤差在5cm左右，好一點的能夠達到1cm。1.3.7攝像頭角度攝像頭角度指配備攝像頭的倒車雷達，其攝像頭能夠觀測的范疇，一樣用角度進行標(biāo)識。攝像頭可視角度大能夠看到更多的內(nèi)容和更廣的范疇有助于倒車時的安全。通常的攝像頭角度在60?90度左右。1.3.8電源電源是指為了倒車雷達能夠正常工作所需要提供電能的設(shè)備。大部分車用電子設(shè)備都會使用汽車的標(biāo)準(zhǔn)12V電源，倒車雷達也不例外。一樣的倒車雷達能夠支持的電源電壓在10?16V之間。倒車雷達的整體功率都不大，可不能對車載電源負載造成太大阻礙。功率倒車雷達的要緊功率消耗是主機和顯示設(shè)備，探頭的發(fā)射功率在幾毫瓦，一樣能夠忽略不計。主機消耗的功率一樣是幾瓦之內(nèi)，顯示設(shè)備按照不同的種類是不一樣的，一樣也是幾瓦左右。工作溫度范疇倒車雷達能夠正常工作的溫度范疇至少應(yīng)該保證在-10?501之間都能穩(wěn)固工作，現(xiàn)在市面上的大部分倒車雷達都能保證此要求。一樣好一些的能夠支持-50?801的工作溫度范疇。因為汽車可能會在各種氣候和天氣下行駛，能否有效的工作直截了當(dāng)阻礙行車安全，因此倒車雷達的工作溫度范疇?wèi)?yīng)該盡量寬。1.4存在的技術(shù)咨詢題目前國內(nèi)做倒車雷達的廠家專門多，然而性能都不是專門理想，普遍存在倒車雷達探測聲波波束較窄，當(dāng)障礙物偏離探頭的正對角度時，存在較大的探測盲區(qū)。對管錐狀障礙物探測存在較多的死角。另外，探測低矮的障礙物也比較困難，髙度在50cm以下的障礙物就探測不到了。此外，倒車雷達目前尚無技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1.5倒車雷達的選購目前市售倒車雷達品牌和種類繁多，選購時應(yīng)注意以下幾點：功能：功能較齊全的倒車雷達應(yīng)該有距離顯示、聲音/語音報警、區(qū)域警示和方位指示、探頭自動檢測等。性能：性能要緊從探測范疇、準(zhǔn)確性、顯示穩(wěn)固性和捕捉目標(biāo)速度來考慮，要求是測得準(zhǔn)、測得穩(wěn)、范疇寬和捕捉速度快。外觀工藝：作為汽車的內(nèi)外裝飾件，要考慮顯示器和探頭安裝后是否美觀，與車是否和諧。從探頭外形看，能夠選擇的有紐扣式和融合式兩種。紐扣式的探頭表面是平的，融合式探頭表面是有造型變化的，追求與后保險杠的自然過渡。從尺寸上看，有超小型、中型和較大尺寸的，要緊取決于車后保險杠的大小和個人偏好。從顏色上看，應(yīng)選擇與汽車保險杠相同或相近的顏色。顯示器應(yīng)按照駕駛員的倒車習(xí)慣選用前置式或后置式的，有的產(chǎn)品能夠同時使用兩個顯示器。質(zhì)量與可靠性：倒車雷達作為汽車用品，對其質(zhì)量和可靠性應(yīng)有比較高的要求，專門是探頭的質(zhì)量直截了當(dāng)關(guān)系到倒車雷達所應(yīng)起的作用，專門是產(chǎn)品的靈敏度、是否存在盲區(qū)、產(chǎn)品是否正常工作等。此外，質(zhì)量好的產(chǎn)品提供的服務(wù)較好，承諾的包換期和包修期比較長。歷史沿革倒車雷達的快速進展始于20世紀(jì)末21世紀(jì)初，通過幾年的時刻，隨著技術(shù)進展和用戶需求的變化，倒車雷達在幾年的時刻里大致通過了六代的演變。第一代：倒車時通過喇叭提醒?！暗管囌堊⒁狻?！想必許多人還記得這種聲音，這確實是倒車雷達的第一代產(chǎn)品，只要司機掛上倒檔，它就會響起，提醒周圍的人注意，不能算真正的倒車雷達，差不多屬于剔除產(chǎn)品。第二代：采納蜂鳴器不同聲音提示駕駛員。這是倒車雷達系統(tǒng)的真正開始。倒車時，如果車后1.8m?1.5m處有障礙物，蜂鳴器就會開始工作。蜂鳴聲越急，表示車輛離障礙物越近。但沒有語音提示，也沒有距離顯示盡管司機明白有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠，對駕駛員關(guān)心不大。第四代：液晶屏動態(tài)顯示。不用掛倒檔，只要發(fā)動汽車，顯示器上就會顯現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離，色彩清晰漂亮，外表美觀，能夠直截了當(dāng)粘貼在外表盤上，安裝專門方便。只是LCD外觀雖精巧，但靈敏度較高，抗干擾能力不強，因此誤報也較多。第六代：專為高檔轎車生產(chǎn)。第六代產(chǎn)品在第五代的基礎(chǔ)上新增了專門多功能：外觀上看，比第五代產(chǎn)品更為精巧典雅；功能上看，它除了具備第五代產(chǎn)品的所有功能之外，還整合了高檔轎車具備的影音系統(tǒng)，能夠在顯示器上觀看DVD影像。進展現(xiàn)狀3.1越來越多的車輛出廠時配備倒車雷達起初，倒車雷達只是寶馬、奔騰等高檔車型的專利，然而近幾年，一些新出廠的中低檔車型在配置中也增加了倒車雷達。一汽一大眾2006年6月以后生產(chǎn)的捷達GIF豪華型轎車均配置了后倒車雷達。后裝倒車雷達消費主力為中低檔車型盡管新出廠的中高檔甚至部分低價位的經(jīng)濟型轎車大都開始配置倒車雷達，然而，仍有許多中低檔車型出廠時沒有配置倒車雷達，而且現(xiàn)行中低檔車型加裝倒車雷達的市場需求也越來越大，因此自行安裝倒車雷達就成了一項新興的車輛裝飾項目。目前，在一些經(jīng)營汽車配件或裝飾美容的商家內(nèi)，甚至汽車經(jīng)銷商處都可安裝倒車雷達。品牌眾多目前后裝市場上倒車雷達品牌多達幾十種，差不多上國產(chǎn)品牌占90%，而進口產(chǎn)品較少，以采納2?4探頭的產(chǎn)品居多，價格在200?500元之間。探頭越多，價格越貴。國內(nèi)生產(chǎn)倒車雷達的企業(yè)專門多，以廣東省居多。要緊品牌有鐵將軍奇科、固地、伊萊、全安、CISBO視博、佐敦、PLC、泊車寶、寶仕、車侶、贏時通、飛達、豪迪、視安、永泰和等。市場需求分析按照所收集的資料分析，倒車雷達市場前景專門好，需求量越來越大汽車銷量增加。據(jù)報道，2006年我國汽車的產(chǎn)銷量分別超過700萬輛，增幅達到25%。保守考慮，2007年汽車市場需求量將在800萬輛左右，有望達到美國銷量的一半，并可能超過德國，成為僅次于美國的全球第二大汽車市場。汽車銷量的增加，必定導(dǎo)致倒車雷達需求量的增加。車位少、停車難。單位和個人擁有車輛的增加使得市區(qū)和住宅小區(qū)停車位緊張，停車越來越困難，碰撞時有發(fā)生。倒車雷達的使用有助于減少停車碰撞事件的發(fā)生。女性駕駛員增多。多數(shù)女性駕駛員由于個子小或是膽子小，停車時會專門緊張，因此越來越多的女性駕駛員開始喜愛上倒車雷達。都市街道交通擁擠。隨著汽車市場的繁榮，都市街道的行車越來越擁擠，倒車雷達，專門是多探頭倒車雷達不僅能在倒車、泊車時提供倒車信息，還能夠在行駛時提供前后左右的信息，有助于安全行駛。進展趨勢由加裝向原裝進展。越來越多的汽車在出廠時配有倒車雷達。