华儒科技：全面解析雷达传感器技术

、速度、角度的测量。它的缺点是：超声波传感器的测量精度不高，受环境影响大，对小物体的检测灵敏度低，对障碍物反射面角度有一定要求，传感器之间容易互相干扰，测量周期长,对车辆转向角度的测量也存在较大的误差。在设计泊车控制方法时，可针对所选择的传感器特点，对测量数据进行补偿。

对于自动泊车系统的测距要求而言，可以看到超声波传感器具有如下优点
1）、对于色彩、光照度不敏感，可用于识别透明及漫反射性差的物体(如玻璃、抛光体)；
2）、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、有毒等恶劣环境；
3）、结构简单，体积小，费用低，信号处理简单可靠，易于小型化和集成化。特别是在空气测距中，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辨力，因而其准确度也较其他方法高。

19、超声波传感器测距原理

超声波传感器由发射端和接收端组成，利用压电陶瓷等材料的物理特性实现能量的转换。发射端将电能转换为机械能，并以超声波形式向外传播；接收端则将超声波的能量转换为电能。超声波传感器有固定的工作频率，在工作频率上，能量转换效率最高。一个固定频率在40KHz的超声波传感器，需要使用40KHz的电信号驱动发射端，使其向外发射40KHz的超声波；接收端在40KHz超声波的驱动下，将产生40KHz的电信号。一般地，发射端的驱动电信号幅度在5V以上，而接收端所产生的电信号是10mV级的。

超声波传感器发射端和接收端与障碍物的位置关系如图所示。发射端向外发送超声波，超声波经障碍物反射，被接收端检测到，设整个过程经历时间为t，超声波传播速度为v则障碍物与传感器之间的距离l为：l=vt/2.假设超声波传播速度为340m/s，障碍物与传感器之间的距离在20cm至3m范围内，可得，超声波传播时间t在l ms至l8ms范围内。使用单片机内部集成的定时器(timer)，可测量出超声波的传播时间。

图6

20、应用现状

进入二十一世纪，多个汽车生产厂家陆续推出了自动泊车系统：2003年，丰田(Toyota)公司首先在其Prius混合动力车型上配置了智能泊车系统；2007年，又在新款LS460轿车上使用了自动泊车系统；2006年，本田(Honda)公司宣布在改进款life车型上提供智能泊车辅助系统；2006年，法国的汽车零部件供应商法雷奥(Valeo)公司发布了其第一代自动泊车系统(Park4U‘oM)，并已在大众(Volkswagen)公司的途安系列车型中应用；BMW也在测试类似的系统；SiemensVDO公司正在开发名为Park Mate的自动泊车系统，预计2008至2009年推向市场。

LS460的自动泊车系统由Toyota以及Aisin Seiki合作研发，采用了Denso公司的超声波传感器和Aisin基于摄像头的图像识别技术。此系统配置了超声感应装置——车头六个感应头，车尾四个，目的是能准确检测车辆位置。图像识别上，其图像采集来自后置摄像头，Aisin通过色彩对比技术增强了该系统的空间识别性能。在开始泊车前，驾驶者需通过触摸屏确定泊车方式以及调整停车位的位置。设置好后，驾驶者按下"OK"按钮，把手从方向盘上拿开，由驾驶者控制车辆的倒车速度，自动泊车系统控制车辆的转向，借助后视摄像头、超声传感器以及转向系统中的电子马达，将车驶入停车位。这个过程中，驾驶者可以通过踩刹车或转动方向盘中止自动泊车。

华儒科技是一家专门从事引进欧美工业界及其它非赢利的研究机构的先进技术和产品至中国市场的专业科技咨询公司，并为客户提供相应技术指导与研发项目的跟踪与辅助性业务。

华儒科技现所代理的24GHz微波传感器为德国Innosent公司生产，Innosent公司处在德国乌滋堡，是一家专业从事设计、生产、销售应用于工业、商业、自动控制等领域的雷达传感器的高科技公司，是世界上最大的商业用24GHz雷达制造商、世界第二大的自动工控用雷达制造商。公司的雷达传感器是使用世界上最先进的平面微带技术制造而成，体积小、集成化程度高、感应灵敏。Innosent公司成立于1999年，公司有大批研发人员有二三十年的雷达开发经验，生产的传感器远销世界各地，被广泛的应用于自动开门，交通测速测距测流量、测液位、安防闯入告警、计数器、体育测速等方面。

（本文由深圳市华儒科技有限公司 李明宇 先生提供）