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1、,传感器频率选择,一频率选择原理二频率选择应用篇三 SENSOR频率选择,一频率选择原理,超声波测距原理声音是一种波,我们人耳所能听到声音的频率范围一般在20Hz25KHz,超过25KHz的,我们称之为超声波。超声波也是一种声波,在空气中的传播速度也等于音速(340米/秒)。超声波遇到障碍物后,一部分会反射回来,通过计算发射出超声波与接收到回波之间的时差乘以音速/2,就能算出障碍物的距离。,上图中,我们用一个超声波传感器来发射超声波,同时又用它接收回波,我们也把超声波传感器称之为sensor。我们所使用的超声波频率,一般为40KHz。注意:由以上的原理可知,我们所算出的障碍物距离一般都是指障碍
2、物到sensor的距离。,sensor的检知角度,sensor发射超声波有一定的角度范围,下图为常用sensor的水平探测角度探测角度:,垂直探测角度,影响超声波探测的因素,a.从物理学的反射原理可知:超声波的反射规律为反射角等于入射角,因此,反射波是否能被sensor捕捉,与反射面的角度有关。b.反射面的大小不同,也会影响反射波的强度。c.另外,障碍物会吸收掉一部分超声波,反射回去的只是其中一部分,而吸收多少,反射又是多少,则与障碍物的材质和表面处理相关。疏松、多孔的表面较易吸收音波而导致反射效率较低,不易被侦测。d.超声波在空气中传输时也会衰减,所以同一个反射面,同样的角度,距离越远,发射
3、和反射的超声波衰减越大,越不易被测到。e.以上几点简单的说,角度、大小、表面材质和距离等些因素综合起来,决定障碍物是否会被探测到。,图形说明,反射角=入射角 锐角面(凸面)钝角面(凹面)垂直面,易造成无法侦测及侦测不良之情况,a、铁丝网,绳索类细小物体。b、于草地行车或崎岖不平路面。c、棉质或表面易吸收声波之物质。d、传感器表面附着异物。e、同频率(40 KHz)之超声波杂音,如金属声,高压气体排放声,汽车喇叭正对传感器鸣叫时。f、障碍物为锐角反射体,锥状物体。,二频率选择应用篇,超声波倒车雷达的系统方案很多,但主要是由如下三种基本型发展而来:a.模拟式倒车雷达传感器此种方案,sensor所接
4、收到的回波信号传输到主机ECU后才处理,因为回波信号很微弱,所以需要用屏蔽线来传输,且抗干扰性和产品互换性较差。,b.四线式数字倒车雷达,此种方案,回波信号在sensor内放大,以数字化方式传输,减少了被干扰的可能。采用普通车体线束即可传输,抗干扰性能大幅提升,但增加线束成本。,c.二线式数字倒车雷达,两线式也是采用数字化传输,同时将供电、发射、接收信号共用一条传输线。优化线束使用量,大幅度减少车体线束及接插件使用量,使其连接更加优化,产品抗干扰性和互换性很好,为行业内最优方案。另外,针对原理篇中提到的无法侦测及侦测不良等情形,我们通过硬件和软件的各种处理,减少无法侦测及侦测不良的可能,保证用
5、户在绝大多数情况下的正常使用。,三 SENSOR频率选择,1、以后保险杆的大小和形状考虑安装SENSOR的个数,2、以后保险杆的形状和离地高度及仰角考虑安装位置3、40KHZ的SENSOR一般在水平和垂直测试范围都比较大,48KHZ的次之,58KHZ的SENSOR的水平和垂直测试范围都比较小如右图,4、如后保险杆离地高度高还带上仰,那一般都考虑用40KHZ 的SENSOR;,如后保险杆离地高度高不带上仰,一般都考虑用48KHZ 的SENSOR;如后保险杆离地高度不高不带上仰甚至下仰,一般都考虑用58KHZ 的SENSOR,当然有些情况也会考虑改变SENSOR的外观来满足应保险杆的形状和离地高度及仰角问题。,