關(guān)于倒車雷達蜂鳴器消除電流雜音的研究

鐘建紅　盧藝文　陳泉

摘 要：目前，主機廠車載零件降本是大勢所趨，倒車雷達系統(tǒng)逐漸取消倒車雷達模塊，采用單個倒車雷達蜂鳴器發(fā)聲或使用儀表的蜂鳴器取代倒車雷達模塊。本文主要介紹倒車雷達蜂鳴器在車上安裝使用過程中發(fā)聲異響的案例，以及整改優(yōu)化的方案介紹。

關(guān)鍵詞：倒車雷達系統(tǒng) 倒車雷達蜂鳴器 異響

1 引言

倒車雷達蜂鳴在低成本的車型以及降本的車型中使用的越來越多，倒車雷達蜂鳴器與整車的零件相比較，雖然只是一個很小的發(fā)聲零件，但是駕駛員在進行倒車的時候，倒車雷達傳感器探芯在探測到障礙物時，都需要通過倒車雷達蜂鳴器振動發(fā)聲來提示駕駛員后方路況。倒車雷達蜂鳴器發(fā)聲音質(zhì)的好壞直接影響到駕駛員的聽覺感受。蜂鳴器鳴叫聲貝太小、聲音刺耳、伴有雜音等故障現(xiàn)象對駕駛員來說都是不好的體驗。

2 倒車雷達系統(tǒng)簡介

傳統(tǒng)倒車雷達系統(tǒng)主要由倒車雷達傳感器探芯和主機構(gòu)成。由倒車雷達傳感器發(fā)射超聲波信號，在遇到障礙物時，產(chǎn)生回波，倒車雷達傳感器接收到回波信號后經(jīng)過控制器處理判斷障礙物的距離，產(chǎn)生近距離報警，系統(tǒng)框架見圖1。

無主機倒車雷達系統(tǒng)取消了主機倒車雷達模塊，后保上的倒車雷達傳感器探芯采用并聯(lián)的方式，后左中的倒車雷達傳感器探芯作為主探頭，直接與倒車雷達蜂鳴器連接，當(dāng)遇到障礙物時，直接驅(qū)動蜂鳴器報警發(fā)聲，系統(tǒng)框圖見圖2。

3 倒車雷達蜂鳴主體

倒車雷達蜂鳴器電路原理基本相同，主要由外殼、支架、線束、三極管、電阻、電容、陶瓷電容構(gòu)成，外殼匹配安裝點的情況下有稍微的結(jié)構(gòu)差異。市面上常見的倒車雷達蜂鳴器見圖3。

兩種不同型號的倒車雷達蜂鳴器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，可以看出內(nèi)部的電子元器件構(gòu)成基本一致。

4 倒車雷達蜂鳴器發(fā)聲異響一種故障模式

4.1 故障模式

在整車下線對倒車雷達系統(tǒng)進行功能確認時，發(fā)現(xiàn)部分車輛的倒車雷達蜂鳴器在掛R檔正常自檢一聲后，仍有微弱的電流長鳴聲音的現(xiàn)象。測試正常車與故障車的蜂鳴器兩端電壓進行對比結(jié)果如下：

NG車：雷達系統(tǒng)電壓VCC1=13.62V，蜂鳴器正極VDC1+=13.93V，蜂鳴器負極VDC1-=13.36V。

蜂鳴器壓降VF1=13.93-13.36=0.57V。

OK車：雷達系統(tǒng)電壓VCC2=13.85V，蜂鳴器正極VDC2+=13.84V，蜂鳴器負極VDC2-=13.29V

蜂鳴器壓降VF2=13.84-13.29=0.55V

取一個蜂鳴器進行測試，在蜂鳴器的兩端不斷增加電壓，當(dāng)兩端的壓降為0.56V左右時，蜂鳴器開始微報警，說明蜂鳴器在壓降為0.56V左右時微導(dǎo)通，見圖5。

4.2 原理分析

蜂鳴器正極（VDC+）接倒車燈電源，蜂鳴器負極接中間探頭PIN3（ID腳），由探頭內(nèi)部三極管BCW66控制蜂鳴器報警。設(shè)D1和D2的管壓降分別為VD1F和VD2F，蜂鳴器正極電壓VDC+為V倒車燈，無障礙物時，探頭內(nèi)部三極管不導(dǎo)通，則蜂鳴器負極電壓VDC-=V倒車燈-VD1F+VD2F;蜂鳴器兩端壓降VDCF=VDC+-VDC-=V倒車燈- （V倒車燈-VD1F+VD2F）=VD1F-VD2F。 倒車傳感器雷達探芯的電源驅(qū)動電路圖見圖6，倒車雷達蜂鳴器內(nèi)部驅(qū)動蜂鳴器電路圖見圖7。

從正常車和故障車實際測量電壓數(shù)據(jù)分析，當(dāng)?shù)管嚴走_傳感器探芯供電電源與蜂鳴器正極供電電源的電壓有的差值大于0.56V時，即蜂鳴器兩端壓降大于微導(dǎo)通值時，會引起蜂鳴器誤報警。

4.3 優(yōu)化方案

更改倒車雷達蜂鳴器電路圖設(shè)計，如圖9，增加一個阻值為16K的電阻R5。原電路設(shè)計的Vb=VDC+，倒車燈與倒車雷達探芯的壓降大于三極管的微導(dǎo)通電壓時，蜂鳴器工作誤報警。更改后的電路，三極管基極電壓為：Vb=16K/（150K+16K+5.6K）*VDC +，即電阻R5兩端的分壓才是三極管的基極電壓，通過電阻分壓的方式，可提高倒車雷達蜂鳴器的開啟電壓，增強容錯性，避免倒車雷達蜂鳴器兩端的壓降約等于三極管的導(dǎo)通電壓時導(dǎo)致蜂鳴器出現(xiàn)無障礙物誤報警的問題。電路變更前后的開啟電壓對比見表1，較原來的電路，更改后的電路開啟電壓由約0.56V增大至約6.2V。

5 小結(jié)

本文介紹的倒車雷達無主機系統(tǒng)蜂鳴器消除雜音的案例，故障的原因主要是未充分考慮到不同車型的倒車燈和雷達探芯電壓的壓降差異性，當(dāng)?shù)管嚴走_蜂鳴器供電電源與倒車雷達傳感器探芯端的電壓差值大于三極管的導(dǎo)通電壓時，易引起蜂鳴器微報警，表現(xiàn)為間歇性故障。這種故障通過修改電路設(shè)計，通過電阻分壓的方式，提高倒車雷達蜂鳴器的開啟電壓，增強電路的容錯性，可避免此類壓降大于三極管的導(dǎo)通電壓時出現(xiàn)的蜂鳴器誤報警的故障問題。

參考文獻：

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