关于倒车雷达蜂鸣器消除电流杂音的研究

钟建红　卢艺文　陈泉

摘 要：目前，主机厂车载零件降本是大势所趋，倒车雷达系统逐渐取消倒车雷达模块，采用单个倒车雷达蜂鸣器发声或使用仪表的蜂鸣器取代倒车雷达模块。本文主要介绍倒车雷达蜂鸣器在车上安装使用过程中发声异响的案例，以及整改优化的方案介绍。

关键词：倒车雷达系统 倒车雷达蜂鸣器 异响

1 引言

倒车雷达蜂鸣在低成本的车型以及降本的车型中使用的越来越多，倒车雷达蜂鸣器与整车的零件相比较，虽然只是一个很小的发声零件，但是驾驶员在进行倒车的时候，倒车雷达传感器探芯在探测到障碍物时，都需要通过倒车雷达蜂鸣器振动发声来提示驾驶员后方路况。倒车雷达蜂鸣器发声音质的好坏直接影响到驾驶员的听觉感受。蜂鸣器鸣叫声贝太小、声音刺耳、伴有杂音等故障现象对驾驶员来说都是不好的体验。

2 倒车雷达系统简介

传统倒车雷达系统主要由倒车雷达传感器探芯和主机构成。由倒车雷达传感器发射超声波信号，在遇到障碍物时，产生回波，倒车雷达传感器接收到回波信号后经过控制器处理判断障碍物的距离，产生近距离报警，系统框架见图1。

无主机倒车雷达系统取消了主机倒车雷达模块，后保上的倒车雷达传感器探芯采用并联的方式，后左中的倒车雷达传感器探芯作为主探头，直接与倒车雷达蜂鸣器连接，当遇到障碍物时，直接驱动蜂鸣器报警发声，系统框图见图2。

3 倒车雷达蜂鸣主体

倒车雷达蜂鸣器电路原理基本相同，主要由外壳、支架、线束、三极管、电阻、电容、陶瓷电容构成，外壳匹配安装点的情况下有稍微的结构差异。市面上常见的倒车雷达蜂鸣器见图3。

两种不同型号的倒车雷达蜂鸣器内部电路结构图，可以看出内部的电子元器件构成基本一致。

4 倒车雷达蜂鸣器发声异响一种故障模式

4.1 故障模式

在整车下线对倒车雷达系统进行功能确认时，发现部分车辆的倒车雷达蜂鸣器在挂R档正常自检一声后，仍有微弱的电流长鸣声音的现象。测试正常车与故障车的蜂鸣器两端电压进行对比结果如下：

NG车：雷达系统电压VCC1=13.62V，蜂鸣器正极VDC1+=13.93V，蜂鸣器负极VDC1-=13.36V。

蜂鸣器压降VF1=13.93-13.36=0.57V。

OK车：雷达系统电压VCC2=13.85V，蜂鸣器正极VDC2+=13.84V，蜂鸣器负极VDC2-=13.29V

蜂鸣器压降VF2=13.84-13.29=0.55V

取一个蜂鸣器进行测试，在蜂鸣器的两端不断增加电压，当两端的压降为0.56V左右时，蜂鸣器开始微报警，说明蜂鸣器在压降为0.56V左右时微导通，见图5。

4.2 原理分析

蜂鸣器正极（VDC+）接倒车灯电源，蜂鸣器负极接中间探头PIN3（ID脚），由探头内部三极管BCW66控制蜂鸣器报警。设D1和D2的管压降分别为VD1F和VD2F，蜂鸣器正极电压VDC+为V倒车灯，无障碍物时，探头内部三极管不导通，则蜂鸣器负极电压VDC-=V倒车灯-VD1F+VD2F;蜂鸣器两端压降VDCF=VDC+-VDC-=V倒车灯- （V倒车灯-VD1F+VD2F）=VD1F-VD2F。 倒车传感器雷达探芯的电源驱动电路图见图6，倒车雷达蜂鸣器内部驱动蜂鸣器电路图见图7。

從正常车和故障车实际测量电压数据分析，当倒车雷达传感器探芯供电电源与蜂鸣器正极供电电源的电压有的差值大于0.56V时，即蜂鸣器两端压降大于微导通值时，会引起蜂鸣器误报警。

4.3 优化方案

更改倒车雷达蜂鸣器电路图设计，如图9，增加一个阻值为16K的电阻R5。原电路设计的Vb=VDC+，倒车灯与倒车雷达探芯的压降大于三极管的微导通电压时，蜂鸣器工作误报警。更改后的电路，三极管基极电压为：Vb=16K/（150K+16K+5.6K）*VDC +，即电阻R5两端的分压才是三极管的基极电压，通过电阻分压的方式，可提高倒车雷达蜂鸣器的开启电压，增强容错性，避免倒车雷达蜂鸣器两端的压降约等于三极管的导通电压时导致蜂鸣器出现无障碍物误报警的问题。电路变更前后的开启电压对比见表1，较原来的电路，更改后的电路开启电压由约0.56V增大至约6.2V。

5 小结

本文介绍的倒车雷达无主机系统蜂鸣器消除杂音的案例，故障的原因主要是未充分考虑到不同车型的倒车灯和雷达探芯电压的压降差异性，当倒车雷达蜂鸣器供电电源与倒车雷达传感器探芯端的电压差值大于三极管的导通电压时，易引起蜂鸣器微报警，表现为间歇性故障。这种故障通过修改电路设计，通过电阻分压的方式，提高倒车雷达蜂鸣器的开启电压，增强电路的容错性，可避免此类压降大于三极管的导通电压时出现的蜂鸣器误报警的故障问题。

参考文献：

[1]周贵明，索纳塔车倒车时蜂鸣器长鸣，2008.

[2]黄庭略，浅析某车型泊车雷达系统及其常见故障分析，2016-06-05.

[3]付雪健;孟俊焕，基于51单片机超声波测距仪倒车雷达报警装置设计，2016-11-15.