1 范围
本文件规定了车辆倒车传感器系统(俗称 “倒车雷达系统”)的术语定义、技术要求、测试方法及验收标准,适用于 M 类、N 类车辆(按《GB/T 3730.1-2022 汽车、挂车及汽车列车的术语和定义 第1部分:类型》分类)的倒车传感器系统的设计开发、生产制造、性能测试与产品验收。本文件核心覆盖系统的传感器、控制器、指示器等核心组件性能,以及检测范围、警示逻辑、自检功能、抗干扰性等关键技术指标;不适用于特殊改装车辆(如工程作业车、残疾人专用车辆)的定制化倒车辅助系统,此类场景可参考本文件另行制定专项技术规范。
2 规范性引用文件
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《GB/T 3730.1-2022 汽车、挂车及汽车列车的术语和定义 第1部分:类型
《GB/T 41630-2022 智能泊车辅助系统性能要求及试验方法》
《ISO 23374-1:2023 智能运输系统 — 自动代客泊车系统(AVPS)— 第 1 部分:系统框架、自动驾驶要求和通信接口 》
《ISO 16787:2017 智能运输系统 — 辅助泊车系统(APS)— 性能要求和试验程序》
《ISO 20900:2019《智能运输系统 — 部分自动化泊车系统(PAPS)— 性能要求和试验程序》
3 术语与定义
3.1 倒车传感器系统(Reverse sensor system)
俗称 “倒车雷达系统”,是车辆核心泊车辅助装置之一。其工作逻辑为:当车辆泊车速度≤0.5 米 / 秒(m/s)时,通过传感器实时探测监控范围内的各类障碍物(含车辆、行人、路沿、矮墙、石块等),经控制器解析后,通过听觉、视觉等多维度警示信号反馈给驾驶员,辅助判断泊车距离与安全风险,降低碰撞概率,提升泊车操作的安全性与便捷性,后文统一简称 “系统”。
3.2 传感器(Sensor)
系统的核心探测组件,特指超声波传感器(工作频段通常为 40kHz-80kHz),典型安装于车辆前后保险杠预留安装孔位。其核心功能是按控制器指令主动发射超声波探测信号,当信号接触障碍物后反射,传感器接收反射信号并回传至控制器,为障碍物距离与方位计算提供原始数据。
3.3 指示器(Indicator)
系统的警示输出终端,核心作用是将控制器处理后的障碍物信息转化为驾驶员可即时感知的警示信号。常见形式包括车内蜂鸣器(听觉指示)、仪表盘专属指示灯 / 显示屏(视觉指示),部分高端车型支持语音提示(如 “请注意后方障碍物,距离 0.5 米”),其中听觉指示为强制配置,视觉与语音指示为可选配置。
3.4 控制器(Controller)
系统的核心控制单元,相当于 “决策中枢”,集成三大核心功能:① 驱动控制:按预设频率指令传感器完成超声波信号的发射与接收;② 信号处理:对传感器回传的反射信号进行滤波、放大、换算,精准解析障碍物的距离、方位及移动趋势;③ 警示驱动:根据障碍物所处的风险区间,控制指示器发出对应等级的警示信号,确保警示逻辑与风险等级匹配。
3.5 检测范围(Detection Range)
系统能够有效探测障碍物的三维空间边界,涵盖水平方向的探测宽度、垂直方向的探测高度,以及沿车辆前后方向的探测距离,是衡量系统探测能力的核心指标。其范围界定以 “车辆外端”(前后保险杠最外侧边缘)为基准,按距离划分为四级风险区间。
3.6 警示范围(Warning Range)
系统预设的分级警示逻辑区间,是检测范围的子集。当障碍物进入对应区间时,指示器自动启动并按预设规则发出警示,不同区间对应不同安全风险等级,帮助驾驶员快速判断紧急程度,采取针对性操作(如减速、制动、停止泊车)。
3.7 垂直标准测试柱(Vertical Standard Test Pillar)
系统性能测试的标准化障碍物,用于模拟路沿、矮柱等垂直形态障碍物。材质为白色聚氯乙烯(PVC),外形为圆柱体,尺寸统一为 “直径 75 毫米(mm)× 长度 1000 毫米(mm)”,测试时需垂直直立于地面,确保测试环境的一致性与可重复性。
3.8 水平标准测试柱(Horizontal Standard Test Pillar)
与垂直标准测试柱配套的标准化测试障碍物,用于模拟倒地树枝、散落石块等水平形态障碍物。材质、尺寸与垂直标准测试柱完全一致,测试时需水平平放于地面,与垂直测试柱配合实现全场景障碍物探测验证。
3.9 盲区(Blind Zone)
指系统探测范围的 “无效区域”,即因传感器物理特性(如探测角度限制)、安装位置遮挡(如保险杠造型遮挡),或障碍物自身特性(如尺寸过小、形状不规则、吸波材质),导致传感器无法探测到,或无法准确识别障碍物位置、距离的区域。该区域通常集中在传感器正下方或极近距离(≤200mm)处,属于行业共性技术限制。
3.10 自检(Self-Check)
系统激活后的自动化诊断流程,由控制器主导启动,核心目的是确保系统核心组件(传感器、电路、线束、指示器)无功能性故障。自检过程无需驾驶员手动操作,完成后通过 “无警示信号” 反馈正常状态,若检测到故障则立即触发故障警示,避免系统带故障工作误导驾驶员。
3.11 干扰(Interference)
影响系统正常工作的信号干扰现象,分为两类:① 外部干扰:指系统工作环境中存在同频段或相近频段的声学信号(如其他车辆倒车雷达信号、工业超声波设备信号),导致传感器误接收非目标信号;② 内部干扰:指系统自身传感器发射的超声波经障碍物多次反射后形成 “多重回声”,导致控制器误判障碍物位置或距离,最终引发误报警。
4 要求
4.1 传感器要求(Requirement for sensors)
系统所用传感器均为超声波传感器,其核心技术参数与性能指标必须严格符合行业标准《超声波传感器技术规范》要求,具体包括但不限于:探测距离精度(误差≤±5%)、信号发射频率稳定性(波动范围≤±1kHz)、环境适应性(工作温度 - 40℃~85℃,防水等级 IP67)、使用寿命(≥10 万次探测循环),确保传感器探测的准确性、可靠性与耐久性。
4.2 控制器要求(Requirement of controller)
系统控制器需满足行业标准《泊车系统技术规范》的全项要求,核心性能指标包括:信号处理延迟(≤100ms,确保实时响应)、抗电磁干扰能力(符合 ISO 11452 标准)、车辆总线兼容性(支持 CAN/LIN 总线通信)、故障诊断覆盖率(≥95%,可识别传感器故障、电路短路 / 断路等核心故障),同时需具备与车辆其他系统(如倒车灯、泊车辅助开关)的联动逻辑。
4.3 检测范围(Detection Range)
系统检测范围以 “车辆外端”(前后保险杠最外侧边缘)为基准,沿车辆前后方向的水平距离划分为四级风险区间,具体界定如下:
4.3.1 碰撞预警范围(Impending Collision Range)
距车辆外端水平距离 0mm<d≤300mm 的区域,属于最高风险区间。该区间意味着车辆与障碍物已极度接近,即将发生碰撞,需驾驶员立即停止泊车操作并采取制动措施。
4.3.2 主要警示范围(Main Warning Range)
距车辆外端水平距离 300mm<d≤500mm 的区域,属于中高风险区间。提示驾驶员需迅速减速泊车,同时做好紧急制动准备,避免风险升级。
4.3.3 一般警示范围(General Warning Range)
距车辆外端水平距离 500mm<d≤900mm 的区域,属于中等风险区间。提醒驾驶员注意前方 / 后方障碍物,保持平稳泊车速度,避免盲目加速。
4.3.4 提前警示范围(Advance Warning Range)
距车辆外端水平距离 900mm<d≤1500mm 的区域,属于低风险区间。仅需驾驶员知晓障碍物存在,无需紧急操作,保持正常泊车节奏即可。
4.4 前 / 后监控范围(Front/Rear Monitor Range)
4.4.1 基础配置要求
配备本测距警示装置的车辆,必须强制配置车辆后方监控范围(覆盖倒车核心场景);车辆前方监控范围为可选配置(适配前向泊车、低速跟车、拥堵路况近距离预警等场景)。
4.4.2 后方监控范围细则
默认包含碰撞预警范围、主要警示范围、一般警示范围;提前警示范围可根据车型定位(如经济型轿车、中高端 SUV)由研发部门与供应商协商确定是否配置,配置后需在用户手册中明确标注最大探测距离。
4.4.3 前方监控范围细则
若配置前方监控范围,需至少包含碰撞预警范围、主要警示范围;一般警示范围、提前警示范围为可选配置;若仅针对前方两个转角区域(如前翼子板与保险杠交界处)进行探测,其具体功能要求(含探测距离、警示逻辑、覆盖角度)需由各车型平台研发部门与产品供应商签订专项技术协议,明确测试标准与验收指标。
4.5 指示器信号(Indicator Signal)
4.5.1 核心配置要求
测距警示装置必须强制配备听觉指示功能(确保驾驶员专注驾驶时仍能快速接收警示),视觉指示(如仪表盘指示灯、中控屏示意图)、语音指示等其他形式为可选配置,配置后需保证各指示形式逻辑一致。
4.5.2 信号差异化要求
若系统同时具备前后监控范围,前后区域的警示信号需具备明确区分度,避免驾驶员混淆障碍物位置。例如:前方警示采用 “滴滴” 高频短促声,后方警示采用 “嘟嘟” 低频厚重声;或前方视觉指示为蓝色系,后方为红色系(需符合人机交互设计规范)。
4.5.3 听觉分段指示(Auditory segmented indication)
听觉警示按频率分级,频率越高对应风险等级越高,具体发声逻辑如下:
提前警示范围:2 赫兹(Hz)间歇性警示(每 0.5 秒 1 次短促 “滴” 声,节奏平缓),提示远方存在障碍物,无需紧急操作;
一般警示范围:4 赫兹(Hz)间歇性警示(每 0.25 秒 1 次 “滴” 声,节奏中等),提示障碍物较近,需平稳减速;
主要警示范围:8 赫兹(Hz)间歇性警示(每 0.125 秒 1 次 “滴” 声,节奏急促),提示障碍物很近,需准备制动;
碰撞预警范围:持续无间隔报警声(“滴滴滴” 连续发声),提示即将碰撞,需立即停止泊车并制动。
4.5.4 视觉分段指示(Visual segmented indication)
视觉警示按颜色分级,通过仪表盘专属指示灯或中控屏障碍物示意图显示,颜色与风险等级强关联(修正说明:碰撞预警采用红色,符合行业高风险场景视觉设计惯例),具体要求如下:
提前警示范围:持续绿色分段显示(代表安全距离,无操作需求);
一般警示范围:持续黄色分段显示(代表注意距离,需减速观察);
主要警示范围:持续橙色分段显示(代表危险距离,需准备制动);
碰撞预警范围:持续红色分段显示 + 闪烁提示(代表紧急避险,立即停车)。
4.5.5 其他指示补充要求
除听觉、视觉指示外,若需增加障碍物距离数值显示(如 “0.8 米”“0.3 米”)、方位示意图(如 “左后方障碍物”)等功能,需明确以下要求:① 距离显示更新频率≥1 次 / 秒,精度误差≤±5%;② 方位示意图需与实际障碍物位置偏差≤10°;③ 所有显示形式需在车辆通电后 3 秒内初始化完成,确保响应及时性。
4.6 自检(Self-Check)
4.6.1 自检触发条件
系统需在每次激活后自动执行自检,“系统激活” 的触发场景明确为:① 车辆挂入倒车挡(R 挡);② 手动开启泊车辅助功能(如按压中控屏 “倒车雷达” 按键),自检过程持续时间≤2 秒,不影响正常泊车操作。
4.6.2 自检核心内容
电路与线束检测:控制器对系统电源电路、信号传输线束、电子元器件(电容、电阻、芯片)的导通性与功能完整性进行全面诊断,排查短路、断路、接触不良等故障;
传感器组件检测:控制器向每个传感器发送测试指令,验证传感器的发射 / 接收功能、安装状态,排查传感器损坏、脱落、信号异常等可能导致系统失效的问题。
4.6.3 自检性能要求
自动化执行:无需驾驶员手动干预,系统激活后自动启动,自检过程无明显警示信号(避免误导);
故障精准识别:能 100% 识别影响系统核心功能的重大故障(如传感器完全失效、主电路短路),90% 以上识别轻微故障(如传感器信号衰减);
故障警示明确:检测到故障时,立即发出与正常警示明显区分的听觉信号(频率 800 赫兹 - 1600 赫兹,持续时间≥2 秒,如 “长鸣 2 秒后暂停 1 秒,循环 2 次”);若具备视觉指示功能,需显示明确的故障标识(如仪表盘 “倒车雷达故障” 文字提示 + 警示灯常亮),同时存储故障码(支持经销商诊断设备读取)。
4.6.4 工作权限控制
系统仅在自检合格后,才能进入正常探测工作状态;若自检发现故障,需禁止进入工作模式,避免带故障运行误导驾驶员,同时在用户手册中明确故障警示含义与处理建议。
4.7 抗干扰性(Anti-interference)
4.7.1 核心性能要求
系统需具备强抗干扰能力,有效避免两类误报警场景:① 外部干扰:在多车辆同时倒车(多套雷达系统同时工作)、附近存在工业超声波设备等场景下,无明显误报警;② 内部干扰:避免自身传感器发射的超声波经障碍物多次反射形成 “多重回声”,导致控制器误判障碍物位置或距离。
4.7.2 测试验收标准
抗干扰性能需通过专项测试验证:① 外部干扰测试:在 3 辆配备同类倒车雷达的车辆同时倒车(间距≤1 米)的场景下,系统误报警率≤0.1%(每 1000 次探测中误报警不超过 1 次);② 内部干扰测试:在空旷场地(无其他障碍物)放置半径 50cm 的弧形反射面(模拟多重回声场景),系统无持续误报警。
4.8 最大检测距离(Maximum detection distance)
4.8.1 范围示意说明
系统监控范围如图 1 所示(图示为理论探测边界,实际需结合车型保险杠造型、传感器安装角度调整),图中各区间边界为行业通用参考标准,具体需以车型技术规格书为准。
4.8.2 数值强制要求
最大可检测距离的具体数值由各平台研发部门与供应商协商确定(需适配不同车型的泊车需求),但车辆后方的最大可检测距离不得小于 1500 毫米(1.5 米),确保为驾驶员提供足够的提前警示距离;若配置前方监控范围,前方最大可检测距离不得小于 1000 毫米(1.0 米)。
图 1 监控范围示意图注:1 - 碰撞预警范围(0-300mm) 2 - 主要警示范围(300-500mm)3 - 一般警示范围(500-900mm)4 - 提前警示范围(900-1500mm) 5 - 检测范围(0-1500mm)
4.9 相关水平区域(Horizontal Areas of Relevance)
4.9.1 定义说明
指系统监控范围在水平面上的二维投影(忽略垂直高度维度),核心用于测试系统在水平方向的探测覆盖完整性,确保无明显探测盲区。
4.9.2 测试豁免区域
从车辆边界起首 200 毫米的区域不进行测试,该区域因接近车身,实际泊车中已无调整空间,属于行业公认的合理探测盲区,需在测试报告中明确标注豁免原因。
4.9.3 测试执行方法
采用 “网格扫描法” 测试:用垂直标准测试柱沿水平方向匀速扫描相关监控范围,用 V 型测试对象(模拟不规则障碍物)沿垂直方向扫描;每个探测点用边长 dx=100mm、dy=100mm 的正方形网格标识,网格中心与标准障碍物的纵轴完全重合,通过统计 “可检测网格数量 / 总网格数量” 计算覆盖率。
4.9.4 覆盖率定义
覆盖区域面积(所有可检测网格的总面积之和)与相关水平区域总面积的比值,是衡量水平探测完整性的核心验收指标,需在测试报告中明确计算过程与结果。
图 2 后方水平区域的确定注:1 - 测试对象(垂直标准测试柱) 2 - 可检测区域(网格标注 “2”) 3 - 不可检测区域(网格标注 “3”)
4.10 后方水平区域(Rear horizontal area)
为简化性能测试流程,将后方相关水平区域简化为矩形区域,具体界定标准如下:
起始边界:车辆后保险杠外 200mm 处(与测试豁免区域一致);
终止边界:按测试等级划分,R1 级(基础版)为 600mm,R2 级(进阶版)为 1000mm;
区域宽度:与车辆后轮距保持一致,数值向上取整至最近的 100mm(如后轮距 1580mm,取整为 1600mm)。
图 3 后方水平区域
4.11 前方水平区域(Front Horizontal Area)
前方相关水平区域简化为矩形区域,具体界定标准与测试方法如下:
起始边界:车辆前保险杠外 200mm 处;
终止边界:最大检测距离统一为 600mm;
区域宽度(w_f):与车辆前轮距一致,数值向上取整至最近的 100mm;
测试方法(二选一):方法 1:用贴合前保险杠形状的曲线替代垂直于行驶方向的直线,曲线沿行驶方向按 0.1 米的倍数平行偏移,确保即使前保险杠为圆形、箭头形等特殊造型,障碍物距离仍以车身表面为基准,避免因造型导致的距离计算偏差;方法 2:基础网格为矩形,通过两条贴合前保险杠的曲线(距保险杠 200mm 和 600mm,沿车辆中心线测量)截取有效测试区域,排除保险杠造型导致的无效探测区域,确保测试结果贴合实际使用场景。
图 4 前方水平区域(方法 1)
图 5 前方水平区域(方法 2)
4.12 转角水平区域(Corner Horizontal Areas)
车辆前后转角处(前翼子板与保险杠交界处、后翼子板与保险杠交界处)的探测区域,是泊车碰撞高发区域,测试方法与界定标准如下:1)绘制紧贴车辆轮廓的矩形框(模拟车辆占用的水平空间边界);2)从矩形框的四个角向车辆中心绘制 45° 角的直线;3)直线与车辆边界的交点定义为 “虚拟车辆转角”(非物理转角,为统一测试标准设定的理论边界);4)每个转角的相关水平区域为椭圆形,内部均匀设置 7 个边长 100mm 的正方形网格(网格中心与标准测试柱纵轴重合),覆盖转角核心探测范围;5)椭圆形倾斜角度:后转角为 30°(相对于车辆纵向中心线),前转角为 45°,适配前后泊车场景的探测需求差异。
图 6 转角水平区域
4.13 最小覆盖率(Minimum Coverage Ratios)
为确保探测有效性,明确以下强制覆盖率要求:
前方水平区域:最低覆盖率≥90%(允许存在少量非核心区域盲区);
后方水平区域:最低覆盖率≥90%(核心泊车方向无大面积盲区);
转角水平区域:最低覆盖率≥100%(碰撞高发区域需完全覆盖,无任何盲区);覆盖率测试需在标准测试场地执行,测试结果需形成书面报告,作为产品验收的核心依据。
4.14 相关垂直区域(Vertical Areas of Relevance)
4.14.1 定义说明
指系统监控范围在垂直平面上的投影,核心用于测试系统对不同高度障碍物的探测能力(如儿童、路沿、矮墙等),避免因高度探测盲区导致安全风险。
4.14.2 测试执行方法
垂直区域简化为矩形,起始边界为车辆边界外 200mm,终止边界为对应监控范围的最大检测距离;测试时将垂直标准测试柱沿车辆纵轴所在垂直平面放置,按高度分层测试(每层间隔 200mm);转角垂直区域的倾斜角度与水平区域保持一致,确保测试场景贴合实际。
图 7 相关垂直区域关键说明:1 - 后方相关垂直区域 2 - 测试立柱(垂直标准测试柱) 3 - 测试对象网格位置(按高度分层标记)
4.14.3 最低覆盖率要求
不同监控区域的垂直覆盖率通过 “立柱数量” 量化(立柱对应高度分层:A 柱 0-200mm、B 柱 200-400mm、C 柱 400-600mm、D 柱 600-800mm),具体要求如下表,测试时需确保各分层立柱均能被有效探测:
表 1 垂直区域最低覆盖率
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