後退レーダーの動作原理と設置ポイント
後退レーダーの正式名称は「後退衝突防止レーダー」で、「駐車補助装置」や「後退コンピュータ警報システム」とも呼ばれます。この装置は障害物までの距離を判定し、車両周囲の障害物の状況を知らせることで、後退時の安全性を向上させます。
まず、動作原理
後退レーダーは駐車安全補助装置であり、図1に示すように、超音波センサー(一般にプローブと呼ばれる)、コントローラーとディスプレイ、アラーム(ホーンまたはブザー)などの部品で構成されています。超音波センサーは、後退システム全体の中核部品です。その機能は超音波を送受信することです。その構造を図2に示します。現在、一般的に使用されているプローブの動作周波数は、40kHz、48kHz、58kHzの3種類です。一般的に、周波数が高いほど感度は高くなりますが、水平方向と垂直方向の検出角度が小さくなるため、通常は40kHzプローブが使用されます。
後方レーダーは超音波測距原理を採用しています。車両を後退させると、後方レーダーは自動的に作動状態になります。コントローラーの制御下で、リアバンパーに設置されたプローブが超音波を発信し、障害物に遭遇するとエコー信号を生成します。センサーからのエコー信号を受信したコントローラーはデータ処理を行い、車体と障害物との距離を計算し、障害物の位置を判断します。
図3に示すレーダー回路構成ブロック図において、MCU(MicroprocessorControlUint)は、プログラム設計に基づき、対応する電子アナログスイッチ駆動伝送回路を制御し、超音波センサーを作動させます。超音波エコー信号は、専用の受信、フィルタリング、増幅回路によって処理され、MCUの10個のポートによって検出されます。センサーの全領域から信号を受信すると、システムは特定のアルゴリズムによって最も近い距離を取得し、ブザーまたは表示回路を駆動して、ドライバーに最も近い障害物までの距離と方位を知らせます。
後退レーダーシステムの主な機能は、駐車を支援したり、バックギアを解除したり、相対移動速度が一定速度(通常 5km/h)を超えたときに動作を停止したりすることです。
【ヒント】超音波とは、人間の可聴範囲(20kHz以上)を超える音波を指します。高周波、直進性、指向性良好、回折が少ない、透過力が強い、伝播速度が遅い(約340m/s)などの特性があります。超音波は不透明な固体を透過し、数十メートルの深さまで到達します。超音波が不純物や界面に接触すると反射波が発生し、これを利用して深度検出や測距を行うことができるため、測距システムに応用することができます。