バックレーダーの動作原理と設置箇所
バックレーダーの正式名称は「バック衝突防止レーダー」で、「駐車補助装置」または「バックコンピューター警告システム」とも呼ばれます。この装置は障害物までの距離を判断し、車両周辺の障害物の状況を知らせることで、バック時の安全性を向上させます。
まず、動作原理
バック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。超音波センサーはバックレーダーシステム全体のコアコンポーネントであり、超音波を送受信する機能を持ちます。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の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。車両が後退ギアに入ると、後方レーダーが自動的に作動状態に入ります。コントローラーの制御下で、リアバンパーに取り付けら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。コントローラーはセンサーからエコー信号を受信後、データ処理を行い、車両本体と障害物との距離を計算して障害物の位置を判定します。
図3に示すような逆レーダー回路構成ブロック図では、MCU（マイクロプロセッサコントローラユニット）がプログラム設計に基づいて対応する電子アナログスイッチ駆動伝送回路を制御し、超音波センサを動作させます。超音波エコー信号は専用の受信、フィルタリング、増幅回路で処理され、MCUの10ポートで検出されます。センサの全部分からの信号を受信すると、システムは特定のアルゴリズムによって最短距離を取得し、ブザーまたは表示回路を駆動して、最も近い障害物までの距離と方位角をドライバーに知らせます。
バックレーダーシステムの主な機能は、駐車を支援したり、後退ギアを解除したり、相対移動速度が一定速度（通常は5km/h）を超えた場合に作動を停止したりすることです。
【ヒント】超音波とは、人間の可聴域を超える音波（20kHz以上）のことです。高周波、直進性、指向性、回折が小さい、透過性が高い、伝搬速度が遅い（約340m/s）などの特徴があります。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できます。超音波が不純物や界面に当た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、測距システムを構築できます。
