汽车超声波倒车雷达测距系统应用研究论文01.doc文档23页全文免费阅读

测量精度 要求更高的场合下的应用。

但由于超声波传播时间难于精确捕捉，温度对声速的影 响等原因，使得超声波测距的精度受到了很大的影响，限制了超声测距系统在目前超声波测 距系统主要是采用微处理器为核心，使气液体或固体等，适用范围广泛 对外界光线和电磁场不敏感，可用于黑暗有灰尘或烟雾电磁干扰强等恶劣 环境中，可以降低劳动强度 超声波传感器结构简单，体积小，费用低，信息处理简单可靠，易于小型化和 集成化 由于超声波具有以上特点被广泛应用于测量物体的距离厚度液位等领域。

在 超声波探伤自动泊车系统和倒车雷达系统中，超声波测距有其重要的应用。

随着科学 技术的发展，超声波测距技术在国防汽车工业及日常生活中无处不在。

目前超声波测 距系统主要是采在第次世界大 战中，对超声波的研究逐渐受到重视。

法国人使用种晶体传感器在水下发 射和接收相对低频的超声波。

他提出的这种方法可以用来检测水中是否存在潜艇并进行 水下通信。

年，首先提出用超声波探查金属物内部缺陷的建谢。

相隔年， 年获准项关于超声检测方在之后的三十年中，超声波仍然是个鲜为人知的东西， 由于当时电子技术发展缓慢，对超声波的研究造成了定程度的影响。

随着科学 技术的发展，超声波测距技术在国防汽车工业及日常生活中无处不在。

在 超声波，可以降低劳动强度 超声波传感器结构简单，体积小，费用低，信息处理简单可靠，易于小型化和 集成化 由于超声波具有以上特点被广泛应用于测量物体的距离厚度液位等领域。

环境介质可为空气液体或固体等，适量。

超声波在测距方面具有以下突出的优点 部分内容简介为州，超声波 在空气中的传播速度为∥，部分内容简介为州，超声波 在空气中的传播速度为∥，其速度相对电磁波是非常慢的，因此在同等距离的情 况下，超声波的传播时间远大于红外，往返时间更易测量。

超声波在测距方面具有以下突出的优点 环境介质可为空气液体或固体等，适用范围广泛 对外界光线和电磁场不敏感，可用于黑暗有灰尘或烟雾电磁干扰强等恶劣 环境中，可以降低劳动强度 超声波传感器结构简单，体积小，费用低，信息处理简单可靠，易于小型化和 集成化 由于超声波具有以上特点被广泛应用于测量物体的距离厚度液位等领域。

在 超声波探伤自动泊车系统和倒车雷达系统中，超声波测距有其重要的应用。

随着科学 技术的发展，超声波测距技术在国防汽车工业及日常生活中无处不在。

目前超声波测 距系统主要是采用微处理器为核心，使用微处理器内部的计时器计时，并结合温度补偿 声速等处理手段提高测距精度。

但由于超声波传播时间难于精确捕捉，温度对声速的影 响等原因，使得超声波测距的精度受到了很大的影响，限制了超声测距系统在测量精度 要求更高的场合下的应用。

由于微处理计时精度有限和硬件设计的束缚，现有超声波测 距系统在测量范围为也的范围内，测量误差多为级，以下基本为绪论 系统的测量盲区。

现有超声波测距系统不仅测量范围有限制，且测量精度有限。

超声波测距仪虽然原理简单，但是由于超声波测距受到许多外界因素制约，包括所 测的超声波传播时间和超声波在介质中的传播速度环境温度等等，如何选择合适的方 法提高精度是技术开发的重要瓶颈，国内外的学者在提高超声波测距精度方面做了大量 的研究。

面对广阔的市场空间以及日益苛刻的测量要求，如何提高适用范围和测距精度 就成为了当前超声波测距设备开发的关键所在。

超声波测距领域的历史和国内外发展状况 般认为，关于超声波的研究最初起始于年的气哨实验，这是人 类首次有效产生的高频声波。

在之后的三十年中，超声波仍然是个鲜为人知的东西， 由于当时电子技术发展缓慢，对超声波的研究造成了定程度的影响。

在第次世界大 战中，对超声波的研究逐渐受到重视。

法国人使用种晶体传感器在水下发 射和接收相对低频的超声波。

他提出的这种方法可以用来检测水中是否存在潜艇并进行 水下通信。

年，首先提出用超声波探查金属物内部缺陷的建谢。

相隔年， 年获准项关于超声检测方法的德国专利，不过他并未做更多的工作。

年 之后，年首次发表了关于在液体槽子里用穿透法作实物试验的结果，他用 了各种方法做了实验，用来检测穿过试件的超声能量，其中之是用简单的光学方法观 察液体表面由超声波形成的波纹。

德国人哪蛐锄在他的论著中，详细 的论述了有关超声波的大量早期资料，该论著直被认为是该领域的经典之作。

美国的和英国的首次介绍了脉冲回波探伤仪，使超声波检测技术 发展到了更重要的阶段。

在各种系统中，这是最成功的种，因为它有最广泛的通用 性，其检测结果也最容易解释。

这种方法除可用于手工检测外，还可与采用先进技术的 自动系统联用，自第种脉冲回波仪器问世以来，根据相同的原理，有无数种其他仪器 得到了发展，并有许多改进和精化。

目前，在超声无损检测中，脉冲回波系统仍是使用绪论 最为广泛的种。

，阐述了其所研究的种调幅连续超声波大范围动态测距系统。

该 系统的测距原理是利用超声波传感器发射和接收调幅连续超声波，基于接收信号于发射 信号之间的相位差和两传感器之间的正比关系，用相位差法测量传感器之间的动态距 离。

文中给出了设计原理硬件实施和测量结果。

实验结果表明，该系统在的测距 精度可达到。

中国测试技术研究所的李茂山在超声波测距原理及实践技术中阐述了用超声波在 空气里传播速度为已知条件，测量超声波行进于待测距离所耗费时间的超声波测距原 理。

文中分析了声波的传输特性和影响声速的因素，给出了超声波测距的框图。

作者还 进行了超声波测距误差源分析以及超声波测距仪的检验。

浙江师范大学的李鸣华余水宝利用单片机开发了种超声波料位测量系统。

作者介 绍了超声波料位测量的原理以及超声波料位测量仪的软硬件设计，硬件设计主要分为超 声波信号的产生发射电路信号接收处理电路单片机控制电路等。

作者还 分析了造成料位测量误差的几点原因，并给出了几种方法来减少测量误差。

比如在计 数电路设计中，采用了延迟接收，信号分离的技术和相关计数法减小了计数误差， 对于声速的进步提高了系统精度。

为了提高仪器的分 辨力，还采用了若干方法来减小随机误差。

本文所设计的超声波测距系统在测量范围 ，精度可达到，分辨率优于。

汽车倒车雷达预警系统国内外研究现状 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，目前比较常见的是探头安装于后保险杠上和探头前后 的除般的放置位置外，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。

以探头液晶显示屏的豪迪倒车雷达为例，它最远可以探测到外的障碍物，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 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。

国外汽车倒车雷达预警系统早期大多采用红外线的发射与接收原理，不属于雷达 无线电波的产品，最大的缺点是红外线波易受干扰，整个系统的警示音常呈现不稳 定的乱鸣状态，另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。

但更糟糕的是，无论是红外 线发射器或接收器，只要任何方让层薄薄的冰雪或泥尘覆盖，系统就会失效。

最近 在欧美出现的种电磁感应倒车雷达。

在线路套上环型的感应圈此线圈贴在后保 险杠的内侧，车外表完全看不出有此装置，以感应车后物体的有无。

此种装置价格中绪论 等，并且完全隐密，但可惜的是，安装困难必须卸下保险杠贴在内侧，而且只能探测 动态物品，当车在后退行进时，可探测到物体，但车旦停止后退行进，则任何物体都 不被认可。

换言之，如有任何物品贴在后保险杠，当车旦停下再启动后，此装置并不 会告知驾驶者后方有物品贴在保险杠，此车不能再后退等。

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路 超声波传感器，目前国内引进车型对这技术尚不能国产化，仍需要引进德国原厂成品 安装。

因此，实用性也相当有限。

日本美国和欧洲等国的大汽车公司都投入了相当的人力物力，采用先进的毫米波 雷达摄像机和高档微机等制成安全预警系统，使用在其所开发的高级汽车 上。

据海外媒体报道，戴姆勒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控制器加上处理，形成虚拟景 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。

随着我国 汽车产业的高速发展，近两三年我国开始进入私家车时代，交通事故发生的频率也在增 加，为提高汽车运行的安全性，倒车雷达预警系统不仅深受驾驶员的青睐，也逐渐成为 汽车电子产业中新的增长点。

尤其是近两年来，倒车雷达成了商家的电子新爱，