汽車PDC系統(tǒng)組成與應(yīng)用

高明

摘 要：隨著汽車智能化的不斷深入發(fā)展，汽車運(yùn)行安全一直是永恒的話題。越來越多的汽車安裝了PDC系統(tǒng)。對于PDC系統(tǒng)的組成、工作原理將在文中作詳細(xì)的介紹。PDC主要包含超聲波傳感器、控制單元以及中央信息儀表顯示、報(bào)警控制等。對該系統(tǒng)的啟用和關(guān)閉等應(yīng)用進(jìn)行描述。

關(guān)鍵詞：PDC系統(tǒng);控制單元

PDC，英語翻譯為PARK Distance Control，稱之為駐車距離報(bào)警系統(tǒng)，如圖1所示。它的主要功能是為駕駛員在駛?cè)牖蛘唏偝鲕囄粫r(shí)提供必要的輔助。尤其是城市道路相對狹窄且人流較多，對安全駕駛有著更好的輔助作用。隨著汽車智能化不斷的深入發(fā)展，該系統(tǒng)逐步被越來越多的安裝在車輛中。

PDC系統(tǒng)通常會在汽車的后保險(xiǎn)杠或前后防撞保護(hù)裝置（保險(xiǎn)杠）安裝超聲波傳感器，以監(jiān)測前后方的目標(biāo)障礙物向駕駛員報(bào)警。現(xiàn)在進(jìn)行詳細(xì)介紹系統(tǒng)組成，了解工作過程。

1 系統(tǒng)主要的組成部分

1.1 超聲波監(jiān)測器（傳感器）

一般來說，會在汽車的前后側(cè)的防撞保護(hù)裝置（塑料前后杠）上安裝4個(gè)這樣的傳感器，主要是用于發(fā)射超聲脈沖。每個(gè)超聲波傳感器有自身專用的微處理器、供電電路以及數(shù)據(jù)傳線路。超聲傳感器接受到之前通過自身發(fā)射出的信號脈沖稱之為回聲脈沖。傳感器接受并放大回聲脈沖，將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到中央信息顯示器。

傳感器的探測距離大概的范圍是在25-200厘米，如果在探測的過程中出現(xiàn)最小可識別距離無效上升，比如：污垢、冰等，系統(tǒng)則會產(chǎn)生故障代碼。所以在使用的過程中，盡量保持傳感器的清潔，更不能使用外力對傳感器進(jìn)行撞擊或摁壓。

1.2 PDC開關(guān)

PDC開關(guān)，是被安裝在中央控制臺的一個(gè)摁鈕，可以通過手動進(jìn)行打開或者關(guān)閉PDC報(bào)警功能。PDC系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，PDC開關(guān)的LED背景燈則會亮起，系統(tǒng)的監(jiān)測信號可以通過數(shù)據(jù)總線（K-CAN）傳遞給相應(yīng)的控制單元。如若系統(tǒng)有故障存在，背景燈會出現(xiàn)連續(xù)閃爍的現(xiàn)象。

1.3 PDC控制單元

駐車輔助控制單元能夠控制4個(gè)負(fù)責(zé)監(jiān)測障礙物的超聲波傳感器不斷的發(fā)射并接受回聲脈沖，控制單元通過比較、分析反射回來的脈沖信號，能夠分析并計(jì)算出傳感器與目標(biāo)障礙物間的間距。車輛在前后行進(jìn)的過程中，監(jiān)測到障礙物系統(tǒng)則會迅速向駕駛員報(bào)警，并在同一時(shí)間將該信號傳輸?shù)娇偩€上，便于其他控制單元介入控制工作。

1.4 多音頻系統(tǒng)控制器

該控制器主要是通過K-CAN傳輸過來的信號，并通過系統(tǒng)安裝的聲音信息輸出設(shè)備（音響或者喇叭）來輸出PDC的聲音報(bào)警。

1.5 中央信息顯示器

中央信息顯示器，安裝在汽車中央控制臺上的一個(gè)顯示裝置，該顯示器通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)接受PDC控制單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并顯示PDC的視覺報(bào)警狀態(tài)。

1.6 組合儀表

組合儀表就是常見的多功能儀表板，儀表能檢查控制信息并將通過組合儀表中的報(bào)警燈進(jìn)行顯示PDC是否工作。此外，多功能儀表也可以在總線上向PDC控制單元傳輸例如：車內(nèi)外溫度、車輛行駛里程數(shù)、油耗、剩余油量等信號。在向故障代碼存儲器中記錄故障時(shí)，同時(shí)存儲里程數(shù)和車外溫度，這種功能也被稱之為瞬時(shí)數(shù)據(jù)流。

2 系統(tǒng)的主要功能體現(xiàn)

PDC的按鈕一般是按鈕是安裝在了中央控制臺上，可以實(shí)現(xiàn)手動控制。在切換至倒擋時(shí)，PDC的信號通過K-CAN傳遞到該模塊對應(yīng)的控制單元。此時(shí)在中央信息顯示器會呈現(xiàn)雷達(dá)畫面顯示，如圖2所示。PDC通過超聲波傳感器來測量感知范圍內(nèi)的目標(biāo)距離，并在可能引起碰撞目標(biāo)前通過聲音、視覺向駕駛員報(bào)警。但超聲波傳感器也有盲區(qū)，并不能完全識別盲區(qū)中目標(biāo)。究其主要原因是傳感器的探測物理極限有沖突、超聲波脈沖沒有反射或者反射不良，比如在物體偏扁平化、桿狀物等。

2.1 聲音報(bào)警

汽車的音響系統(tǒng)通過總線接受到PDC控制單元的報(bào)警信號后，發(fā)出報(bào)警聲音。當(dāng)車輛距離目標(biāo)障礙物的距離越小，該輸出的信號變得更加的急促。當(dāng)車輛繼續(xù)接近距離障礙物小于約25厘米時(shí)，會發(fā)出一個(gè)持續(xù)音指示。當(dāng)車輛離開目標(biāo)時(shí)，報(bào)警信號音立即斷開。當(dāng)車輛沿著一堵墻移動時(shí)，信號音在約3秒鐘后關(guān)閉，以避免駕駛誤解。當(dāng)車輛繼續(xù)靠近墻時(shí)，報(bào)警信號重新被激活，向駕駛員報(bào)警。

發(fā)出報(bào)警的目標(biāo)距離范圍是：前部防撞裝置（前部保險(xiǎn)杠）上兩個(gè)頂點(diǎn)的距離約為60cm，中間傳感器監(jiān)測距離約為70cm;后部保險(xiǎn)杠上兩個(gè)的超聲波傳感器約為60cm，兩個(gè)中間的約為150cm，報(bào)警示意圖如圖3所示。

2.2 視覺報(bào)警

PDC的視覺報(bào)警在中央信息顯示器中央信息顯示器上顯示。前提是中央信息顯示器的顯示器畫面已激活。視覺報(bào)警的觸發(fā)比聲音報(bào)警早，與監(jiān)測到的目標(biāo)障礙物距離用紅綠燈顏色顯示。當(dāng)監(jiān)測的距離大于100cm 呈現(xiàn)是綠色;當(dāng)距離在50至100cm之間呈現(xiàn)是黃色;距離低于50cm呈現(xiàn)是紅色。

只要PDC自動或手動接通介入工作時(shí)，其工作畫面會在顯示器中進(jìn)行顯示。當(dāng)PDC重新關(guān)閉重新打開時(shí)，中央信息顯示器上原來的顯示會重新自動出現(xiàn)。如果PDC中有故障，PDC開關(guān)LED背景燈會連續(xù)閃爍。此時(shí)PDC系統(tǒng)也無法接入工作，并在中央信息顯示器的狀態(tài)行中出現(xiàn)：PDC失靈！文字提醒。

3 接通和切斷條件

在按壓PDC按鈕、掛入倒車檔時(shí)系統(tǒng)被激活開始。當(dāng)再次摁壓PDC按鈕或關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)、行駛里程約50米后、超過30km/h的行駛速度時(shí)系統(tǒng)被關(guān)閉。

但PDC即使在感知范圍內(nèi)沒有目標(biāo)，超聲波傳感器未能正確安裝、大雨、傳感器上污物太多或結(jié)冰、極端粗糙的路面等，PDC仍可能顯示報(bào)警。

同時(shí)，如果是被測目標(biāo)低或帶角和銳利邊緣的目標(biāo)、駐車時(shí)沿一堵墻行駛時(shí)，則在平行運(yùn)動期間PDC的聲音警告關(guān)閉，PDC系統(tǒng)無法感知目標(biāo)的存在，也無法進(jìn)行監(jiān)測。

參考文獻(xiàn)：

[1]《汽車電器設(shè)備構(gòu)造與維修（下）》，華汽教育出版社，上海中銳教育集團(tuán).

[2]寶馬（中國）機(jī)電維修手冊.

[3]www.baidu.com，關(guān)于PDC功能車型應(yīng)用.