防撞雷达

防撞雷达系统是由数个感应器与一组藏有微电脑控制器及蜂鸣器所组成。其原理是利用超声波信号，经由微电脑的指挥与控制，再从感应器的发射与接受信号过程，比对信号折返时间而计算出被测物的距离，然后由报警器发出不同的报警声。

中文名：防撞雷达

原理：利用超声波信号

工作状态：激活状态，关闭状态，错误状态

应用：汽车安全

1、简介

本系统必须告知驾驶员存在于最小区域内的所有障碍物，并不得对处于最大区域外的任何障碍物有所反应。

后部探测区域必须涵盖的范围：车宽每侧加20cm

后部探测区域可能涵盖的范围：车宽每侧加30cm

当障碍物接近某个侧部区域时，从车辆后方40cm开始可能给予指示，

本系统将在挂入倒档后1秒钟内被激活，有“哔哗”两声开机提示音以示系统正常工作。

本系统由12V(指电源正极)电源系统供电，如切断倒车灯电源供电，本系统将进入关闭状态。

当探测到的距离在侧部

2、工作状态

本系统有3种不同的状态：

激活状态：在发动机运行或点火开关置于运行档时挂入倒档，系统进入激活状态，并发送处于服务状态的信号。

关闭状态：退出倒档或点火开关脱离运行档后(无论是否挂在倒档)，系统变为关闭状态。

错误状态：系统被激活但却不发送声响信号，则系统处于错误状态。错误消除后，需要再次挂入倒档，系统才会重新进入激活状态。

在发动机运转时挂入倒档并一直处于倒档时，系统进入激活状态。

在这种状态下，不论车辆接近还是离开障碍物，或是保持不动，系统均会向驾驶员提示。

3、特点

在一辆装备了相同系统或其它供应商的类似系统(系统已激活)的车辆附近，本系统可能会受到干扰，但不影响正常工作。

障碍物的移动

若障碍物与车辆的相对移动速度小于1m/s本系统应正常工作。

倒车雷达仅是驾驶的辅助器材，一切安全仍由驾驶者自行负责。

倒车速度较快时，倒车雷达系统感测准确性有所降低，建议低速：3公里/小时。

当警报声为长响时，请立即停车，因为此时已有障碍物进入40厘米区内。

感应器精密度高，私自开启内部将很难恢复正常。

4、设计

“反应不及”常常是发生车祸的主因之一，目前市面上虽然有卖会自动煞车的“防撞雷达”，但是一套动辄2、30万新台币，一般民众可能配备不起。台大最新研发一套“防撞雷达”，成本不到百分之一，最远可以测到150米外的物体，不管是车还是人或是动物，都能够侦测得到。

开车上路最怕的就是反应不及，严重的甚至发生车祸。目前市面上会自动踩煞车的防撞雷达，起码2、30万，未来可能花不到百分之一的价钱，就能买到这套由台大最新研究的“毫米波车用防撞雷达”，成本只要2至3千，每辆车都能用。

“最前端关键的原件，制作的芯片是在这个地方，非常小，只有半个米粒大小的芯片，后面这些原件可以整合成一块，大概一个手机大小的模块！”

这套防撞雷达，最远可以测到前方150米，就算下雨天也不用怕会影响视角，位置就设在车头保险杆上60至70厘米处，里头有两片天线，其中一片是发讯号，发现前方有车子的话，电磁波就会折返，由另一片天线接收，没有保持安全距离，或是突然有车插队，防撞系统就会提出警告，自动踩煞车。

“如果在比较近的距离之内，有行人通过，或是动物通过，能不能做防撞测试，当然是可以！”

只要是有机物体，不会被电磁波穿透的塑料类或是纸张，这套系统都可以测车前的物体距离。负责研发的李致毅也说，目前这项发明还在申请专利，如果未来真能成功技转量产，成本压低，使用普及，或许就能有效降低车祸发生率。

5、使用

现在汽车安全的概念，已经从被动减少碰撞造成伤亡的范畴，演进到主动避免车辆碰撞事故发生机会的阶段，亦即强调「主动安全」的自动防撞设计，其主要内容包括车体前方/后方/侧边碰撞预警（FCW）和缓解（CrashMitigation）、车道偏离示警（LDW）、倒车影像系统（RVC）、盲点预警、驾驶疲劳警示和自动刹车控制等。

许多车电系统大厂都正在开发汽车主动防撞设计，包括美国的Delphi和Visteon、日本的Denso和AISIN、加拿大的Magna、德国的Continential和法国的Valeo等。整车车厂的应用大部分还在测试阶段，不过现在包括NISSAN、VOLVO和INFINITI等，都已在新车款配备主动防撞系统，且不仅是在高阶车款，平价车种也开始搭载主动防撞系统。

NISSAN日前便在北美市场发表防撞预警概念系统（ForwardCollisionAvoidanceAssistConcept）；INFINITI在新世代M系列房车上，也率先导入SafetyShield行车安全整合系统，主要设计也整合智能巡航控制（ICC）、车距控制辅助系统、盲点侧撞预防系统、车道偏移预防系统等多项电子辅助装置。

车体前后方主动防撞系统的技术核心，主要是采用雷达测距防撞侦测系统（Distronic；DTR），用单个雷达模块提供中、长距离目标检测，其组件组成还包括DTR雷达传感器、DTR运算装置、巡航控制、电位差开关、CAN控制网络、收发天线和中频讯号处理等。

以Delphi的电子扫描雷达模块为例，其频率采用是全球通用的76GHz，扫描距离可达60～174公尺，角度涵盖90度～20度，可同时扫描多达64个目标。由雷达侦测到车辆前方速度变慢或是静止的车辆或物体，系统便会计算距离与驾驶人的反应时间，推估是否有撞击的可能性。同时，这样的雷达扫描技术也一并和自动煞车系统链接。NISSAN所推出的防撞预警概念系统，便宣称能让时速60公里以下的车辆完全地达到自动煞车的效能。

再者，车体碰撞预警的雷达扫描技术，也可以和智慧巡航控制或主动巡航控制（ACC）的系统结合，透过雷达侦测前方车辆或物体的固定间距，自动地调整车辆行车速度。当碰撞危机可能发生时，藉由碰撞预警和缓解系统，辅助煞车和煞车制动器便能启动作用。

这样的雷达扫描技术，主要可分为远红外/近红外光、超音波和毫米波（MillimeterWave）等。远红外/近红外光激光雷达运用光速计算，侦测距离小于150公尺，角度范围约在10度以内。运用都普勒原理的超音波雷达，侦测距离小于4公尺，角度范围可达60度。但这两种技术都有自动安全应用上无法克服的缺陷。

远红外/近红外光够快够准，可抗干扰，侦测无盲区，测距精度可达公厘等级，测角精度理论上比毫米波雷达高，但是遇到下雨或大雾等恶劣天气，穿透能力变差，容易受到天气和湿度变迁影响，导致无法使用。

另一方面，超音波雷达的优点在于对雨、雪、雾的穿透能力强，衰减小，且测距原理简单、制作方便、成本低。但缺点在于超音波的传播速度相对电磁波来说慢了许多，当汽车在高速公路以百公里行驶时，超音波的传播速度会比电磁波慢，超音波测距无法跟上车距变化，误差大。且超音波雷达方向性差，发散角大，使发散能量大大降低，导致分辨力下降，易将近车道的车辆或路边的物体误为测量目标。这样的缺点反成为优势，因此超音波雷达多数被应用在汽车尾部的倒车雷达上。

至于以毫米波雷达为基础的自动防撞设计，多采用76～77GHz频段，因为毫米波雷达波长短、指向性高，沿直线传播且穿透能力强，不但可以探测目标的距离，还可测出相对速度和方位。在较恶劣的气候环境和灰尘较多的条件下，毫米波雷达都能够正常运作，因此在极为讲究安全的汽车自动防撞设计里获得青睐。不过毫米波雷达自动防撞需要防止电磁波干扰，存在其它通讯设施电磁波干扰以及雷达装间的相互影响，容易发生误动作，这是美中不足之处。

整体来看，由于生产自动防撞雷达模块的主要材料GaAs和SiGe价格居高不下，这还是汽车自动防撞雷达仅能应用在少数高档轿车的最大瓶颈，且目前车用雷达使用频段尚未统一，车电大厂各行其是，这些课题还要一一克服，也才能落实让自动防撞雷达设计保护驾驶人安全的用心。

6、注意事项

由于物体的位置、角度、大小及反射因材质的关系，反射的信号可能不被接收到。另外，复杂环境所反射回来的信号也可能有所误。请看以下例子：

驾驶者无法从雷达眼得到任何警告---甚至无法从侧镜中看到(横拉的细小物体，如细铁丝、细绳等)。

B及C迟早会被测到，但A就永远测不到。

首先感测到A，但当车辆倒退到底时，却显现B的距离。

可能错误判断最近距离，显示B，而不是显示A的距离。但只有当最近距离的物体进入盲区时才会发生。

玻璃墙或其它任何光滑的表面几乎与车辆垂直时，可能感测不到。

接近光滑的斜坡时，可能感测不到。

可能感测不到小而光滑的圆柱杆。