Установка сонаров своими руками

Как установить парктроник на авто?

На рынке можно найти огромное количество устройств, облегчающих вождение транспортного средства. Одним из таких можно назвать парктроник. Его ещё называют парковочный радар или сонар. На парктроник возложена задача предупредить водителя о возможном препятствии в мёртвой зоне обзора.

Принцип действия парковочного радара

• Установленные в бампер датчики с помощью ультразвуковых волн обнаруживают помеху.
• Волна отражается от препятствия и её улавливает датчик.
• Сигнал с датчика передаётся в электронный блок управления (ЭБУ).
• Электронный блок управления обрабатывает информацию и передаёт её на сигнальный прибор. Человек за рулём получает звуковой, визуальный или комбинированным сигналы.

Какой сигнал получит водитель, зависит от модели парковочного радара. Некоторые парктроники оснащены камерой заднего вида, и тогда на штатный или дополнительный жидкокристаллический экран можно вывести изображение с камеры.

Как установить парктроник своими руками

Некоторые современные автомобили оборудованы заводским парковочным радаром. Такую опцию можно заказать при покупке нового автомобиля. Но если нет такой возможности, то любому технчески осведомлённому автовладельцу под силу установить парктроник своими руками на новый или подержанный автомобиль.

Перед покупкой будет полезно изучить материалы нескольких автомобильных форумов. На них неоднократно обсуждались различные модели парктроников и особенности их установки на разные автомобили. Проанализировав информацию, можно смело идти в магазин с автотоварами и подбирать себе нужный девайс. Покупая парковочный сонар, обратите внимание на комплектность набора. В установочный комплект входят:

• 4 или 8 датчиков (зависит от модели радара);
• электронный блок управления (ЭБУ);
• фреза для сверления посадочных мест;
• сигнализирующий прибор со звуковым или визуальным сигналом;
• проводка;
• инструкция со схемой подключения.

Перед покупкой парктроника внимательно изучите материалы автомобильных форумов

Отсутствие инструкция в установочном комплекте радара указывает на невысокое качество прибора. Не стоит покупать такой парктроник!

Необходимый инструмент

Для удачной установки парктроника понадобится следующее:

• сам комплект парктроника;
• шуроповёрт;
• изоляционная лента;
• нож со сменными лезвиями;
• капроновые хомуты.

Порядок установки парктроника

1. Вымыть бампер. Демонтировать его необязательно. Все работы можно провести на автомобиле.
2. Наметить маркером места установки датчиков. Два крайних следует разместить на изгибах бампера. Остальные размещаются между ними на одинаковом расстоянии.

Так выглядит процесс сверления бампера фрезой

Устанавливая датчики, будьте внимательны. Они не должны смотреть в небо. В таком положении они вряд ли помогут водителю удачно припарковаться!

Многие водители устанавливают блок управления в багажном отделении

1. Блок управления обычно размещают в багажном отделении. Место установки выбирает сам владелец автомобиля. Обычно ЭБУ парктроника располагают под обшивкой багажника на заднем крыле.
2. Проложить кабель от блока управления к сигнальному прибору. Его обычно размещают на передней панели перед водителем или немного в стороне.
3. Подключить питание на блок управления от электрической цепи задних стоп-сигналов автомобиля. Фишка питания обычно расположена возле заднего фонаря.

Видеопример установки парктроника

Если всё подключено верно, то парковочный радар в дополнительной настройке не нуждается. Единственное, что может понадобиться – это тонкая настройка положения датчика.

Видео: «Важные советы по установке парктроника от профессионалов»

Некоторые водители скептически относятся к парктроникам и считают их ненужными девайсами. Но парковочный радар позволяет намного облегчить жизнь водителю, особенно если он начинающий. Удачных парковок на городских улицах.

Источник

Как самостоятельно установить парктроник

Бывает, что это устройство устанавливается еще на конвейере в процессе производства автомобиля, если это так, то эта тема уже не актуальна для автолюбителя. Но это касается только установки, а ведь еще впереди долгий процесс эксплуатации, поэтому некоторые знания, которые можно почерпнуть в следующей далее информации могут оказаться очень полезными. Например, как правильно произвести монтаж парктроника на автотранспортное средство.

Коротко о главном

Устройство, которое может определять наличие препятствия в недоступной для видимости водителя авто зоне называется парковочным сонаром. Парктроник предупреждает водителя об опасности, издавая сигналы.

Парковочные радары можно разделить на следующие типы:

• в зависимости от количества датчиков, которые имеются в расположении радара, от 2 до 8 штук. Последние могут устанавливаться как на оба бампера сразу, так и на один;
• по системе оповещения водителей: бипер – звук или светящийся сигнал на дисплее – видео. Зачастую современные сонары сочетают в себе оба варианта. Есть вариант видеопарктроника, который содержит камеру, а оповещает водителя по видео на экране;
• возможность установки датчиков: врезные датчики – открытый тип; накладные ленточные датчики – скрытый тип.

Последовательность действий парковочных сонаров одинакова для всех моделей и систем. После того, как датчик уловил препятствие благодаря отражению от него ультразвуковых сигналов, информация поступает на управленческий блок радара, а он, после соответствующей обработки, выдает информацию в виде звукового сигнала. Расстояние до препятствия высвечивается на дисплее.

Выбор парктроника

Перед непосредственной установкой сонара нужно выбрать интересующую модель. Что вы выберите и каким способом это будет происходить (советы знакомых, рекомендации на форуме, обзоры в Интернет) это личное дело каждого. Реклама – удел маркетологов, а продажа – менеджеров в соответствующих отделах автомобильных магазинов.

Но следует учесть некоторые основные моменты в выборе парктроника, а именно:

• обязательное наличие к коробке инструкции, в которой должна присутствовать схема монтажа и подключения парковочного радара к электрической сети автомобиля;
• нужно ознакомиться с наличием гарантийного срока на устройство, а также со сроками его действия;
• обязательно уточните, не будет ли снята гарантия с парковочного сонара, если монтаж будет произведен своими руками автовладельца. Это принципиально важный момент;
• технические и тактические характеристики приобретаемого устройства. Это значит, что прежде чем купить сонар, надо ознакомиться с его высотой (вдруг он не подойдет к бамперу автомобиля), максимальным расстоянием, на котором действует датчик, меру чувствительности датчиков. Зачастую водителю самому придется определять такие параметры как дальность и чувствительность путем эмпирических вычислений, каким бы рекомендациям не следовал производитель.

Перед установкой

Если принято решение об установке парковочного радара без привлечения специалистов, т.е. самостоятельно, то прежде всего, начать следует с изучения инструкции от производителя. Эта маленькая книжечка содержит всю необходимую информацию о подключении парковочного радара к автомобильной бортовой системе.

Где расположить блок управления каждый определяет для себя сам, но при этом следует учитывать его последующую доступность, удобство размещения и протяженность штатной проводки. Чаще всего блок управления размещают в багажнике именно потому что в последующем к нему очень удобно добираться. Наравне с этим в таком случае размещения блок управления не мешает и максимально защищен от механических повреждений.

Монтаж парковочного сенсора самостоятельно

Для верного монтажа парковочного радара помимо схемы и инструкции понадобится коронка для пластика. Она входит в комплект парктроника. А также стандартные инструменты для установки управленческого блока и прокладки провода по автомобильному салону к дисплею.

Если все эти этапы уже пройдены, то следует начать монтаж парковочного радара с шестью датчиками на транспортное средство по следующей схеме: два на передний бампер и четыре на задний.

Далее следует осуществить разметку бампера. Прежде всего, вам нужно знать насколько высоко будут расположены датчики от земли (советы производителя), а также чувствительность датчика. Эти все параметры обязательно будут указаны в инструкции. Разметку следует начать с датчиков, которые расположены по краям, чтобы конструкция бампера была полностью учтена. После этого нужно разделить расстояние между крайними точками датчиков на равные части и отметить их, чтобы далее разместить на них оставшиеся два датчика.

Следующий этап – это сверление отверстия с помощью коронки и установка датчиков. Можно датчики приклеить, для большей надежности крепления.

Затем следует блок управления разместить в том самом месте, которое уже определено заранее, исходя из его удобства и безопасности.

Уже изученным способом размещаются и крепятся датчики на передний автомобильный бампер.

Процесс подключения парковочного радара нужно осуществлять строго следуя производственной схеме.

Учитывая длину штатной проводки, размещается внутри автомобильного салона дисплей.

Удачно справившись со всеми этапами, можно считать установку законченной. В целом можно убедиться, что монтаж парковочного радара своими силами не та уж и сложен. Торопиться выезжать в город все же не стоит. Для начала потренируйтесь немного на объектах разного рода: высота, дальность, качество материала.

Это нужно проделать для того, чтобы приноровиться к чувствительности парковочных датчиков, удостовериться в том, что заданный радиус действия датчиков по краям соответствует реалиям. Это нас возвращает к эмпирическим опытам.

Насколько бы дорогим и «крутым» ни был купленный парковочный сенсор, всегда нужно помнить о соблюдении правил безопасности и учитывать человеческий фактор, т.к. парктроник не панацея – это всего лишь дополнительное оборудование, призванное помочь водителю осуществить правильную парковку.

Источник

Модуль подводного ультразвукового дальномера. Часть третья

Самыми значимыми изменениями в проекте, по сравнению с предыдущими версиями сонара (один и два), являются упрощение аналоговой части и эволюция процесса сборки модулей в сторону большей технологичности. Испытаны разные комбинации адгезивов и компаундов для герметизации платы и излучателя внутри корпуса.

Ну и то, что теперь это коммерческий продукт, доведённый до стадии производства.

Производство

Знатно намучившись с очень неудобным Временны́м Регулятором Усиления, не решавшим проблему узкого динамического диапазона, принято решение использовать интегральный логарифмический усилитель. Господи (если ты есть), спасибо тебе и парням из Analog Devices за это чудо! Треть всего функционала сонара, без преувеличения, — это он. Обратная связь? Клиппинг? Самовозбуждение? Не, не слышал. Наш ответ — AD8310!

Предыдущий вариант тоже рабочий, но с минусами. Во-первых, два каскада активных очень узкополосных фильтров сложно настраивать. Во-вторых, схема регулировки усиления — ею нужно управлять. В-третьих, каскад амплитудного детектирования нелинеен ближе к границам своего динамического диапазона. У последних двух пунктов характеристики, отчасти, зависят от температуры и разброса параметров ключевых компонентов. Так мы пришли к логарифмическому усилителю. Новый аналоговый тракт обладаем существенным преимуществом — это измерительный прибор с логарифмической шкалой. Это позволяет делать захват всего доступного динамического диапазона (95 дБ) обычным 12 битным АЦП с высокой верностью, а регулировка усиления может быть произведена в пост-обработке на стороне ПО.

Что касается изменений в технологии изготовления. Основное – это решение проблем адгезии.
Вопрос адгезии материалов между собой очень важен, поскольку именно этим свойством, в основном, обеспечивается защита от протечек. Внутренности модуля заливаются компаундом и самое слабое место – это примыкание оболочки кабеля к заливочному компаунду, на который возложена главная обязанность по противостоянию давлению и герметизации схемы. Этот компаунд обязан иметь высокую прочность и хорошую адгезию к компонентам. Дело в том, что внутри кабеля присутствует воздух, который сжимается под давлением, заставляя внешнюю оболочку отрываться от окружающего его компаунда. Решений этой проблемы несколько. Главным действием в нашем случае было использование кабеля в полиуретановой оболочке Helukabel DataPUR-C. У него наилучшая адгезия к выбранному компаунду из множества протестированных нами кабелей. Та часть кабеля, которая заходит в корпус и заливается компаундом, дополнительно обрабатывается плазмой для ещё большего сцепления с компаундом.

Модуль в разрезе:

Некоторый баттхёрт доставила история с RoHS. Если кратко, то RoHS – это правила Евросоюза, регламентирующие содержание опасных веществ в продукции (Свинец, ртуть, кадмий и прочая бяка). А поскольку изначально мы были нацелены на экспорт, приоритет в выборе комплектующих был отдан тем, которые имели сертификаты/декларации соответствия RoHS. Поэтому, кстати, российские комплектующие и не рассматривались. Исключение составила только, свинцовая пьезокерамика, используемая в качестве электроакустического преобразователя в сонаре. Эти материалы выведены из-под регулирования RoHS, как и любая керамика со свинцом в связанном виде (2011/65/EN Exemption 7©-I).

Получив опыт экспорта небольших партий за рубеж, до сих пор не понятен смысл постоянного применения Экспортного Контроля к нашей продукции.

Суть в том, что для некоторых категорий товаров используется разрешительный порядок экспортных операций. Это могут быть товары, применение которых возможно не только в гражданской, но и в военной сфере. Например, защищённая ЭВМ. Или болометрическая матрица. Или сонар, как в нашем случае. Чтобы получить разрешение на экспорт, в первую очередь, товар не должен обладать выдающимися характеристиками. Касательно сонаров – это, например, свойства направленности.

Характеристики нашего продукта, по сравнению с приведёнными в списке ограничений (угловое разрешение 12° против 0,5°), это как поделка первоклассника по сравнению с выпускной работой отличника аспирантуры. Но неудобство создаёт то, что, для отправки сонара новым покупателям (даже физ. лицам) за пределы нашей страны, процедуру Экспортного контроля необходимо проходить каждый раз, несмотря на то, что экспертами уже ранее было подтверждено неприменимость ограничений на вывоз в отношении нашего товара.
Стоимость этой процедуры составляет от 10 тысяч рублей, что ставит крест на привычной интернет-торговле с остальным миром.

Справедливости ради, стоит отметить, что проверяется не только свойства товара, но и причастность покупателя к запрещённым организациям.

Это не только особенность российских таможенных правил, многие страны имеют договорённости по экспортному контролю товаров двойного назначения.

Из нержавеющей стали выполнен корпус сонара, выполняющий также роль экрана для внутренней схемы. Иметь прямого гальванического контакта с элементами схемы он не должен, поэтому соединён с «землёй» через керамический конденсатор, приваренный к корпусу с помощью точечной сварки.

Все отправляемые модули проходят тестирование давлением. Несмотря на заявленную рабочую глубину 100 метров, проверочное давление – 35 Атмосфер (эквивалент почти 350 метров). Как говорится, лучше перебдеть…

Сама установка проверки давлением до предела проста. Источник давления – опрессовщик систем отопления с манометром. Барокамера – отрезок качественной полипропиленовой трубы, с одной стороны которой – штуцер, соединяющий шланг опрессовщика, а с другой – крышка с отверстием и уплотнителем для кабеля испытываемого модуля.

Один из ключевых параметров – диаграмма направленности. В качестве измерительного стенда использовалась конструкция следующего вида:

Сонар закреплён в аквариуме стационарно. Подвижная принимаемая антенна расположена на одном уровне с излучателем сонара и имеет возможность поворачиваться в пределах 180° в плоскости перпендикулярной плоскости излучателя. Таким образом мы имеем возможность измерить амплитуду принимаемого акустического сигнала в зависимости от направления приёмника относительно излучателя сонара. Один из выводов сонара был настроен на выход синхроимпульса для осциллографа, чтоб можно было однозначно отличить прямой сигнал сонара от отражённых. Измерения показали угол 12° до уровня половины от максимальной амплитуды принимаемого акустического сигнала.

График на основании полученных данных:

Опыт использования

Наивно полагая, что, бесплатно отправив образцы сонаров тестерам, мы можем получить качественную обратную связь, мы потеряли время и не получили значимых результатов тестирования. Есть ощущение, что у тестеров было бы больше мотивации разобраться с устройством, заплати они хоть 50% стоимости.

Всё-таки, качественная обратная связь – это когда ты сам становишься пользователем своего продукта.

Здесь мы плавно переходим к одному из возможных применений нашего сонара.

До подводных роботов нам пока далеко, но лодку – автопилот для батиметрии мы собрали самостоятельно.

В качестве контроллера автопилота был выбран PixHawk (ПО — ArduPilot).

Лодка движется по предварительно сформированному маршруту. Данные сонара о расстоянии до дна записываются автопилотом на карту памяти вместе с данными с GPS приёмника. Совмещая эти данные возможно составить карту дна водоёма.

В общем виде, схема подключения выглядит следующим образом:

А это — научное исследовательское судно Gretta-2 c установленным оборудованием:

В день тестирования дул сильный ветер, и нашу лоханку прилично колбасило, вследствие чего сонар периодически хватал воздух, что сказывалось на показаниях. На картинке ниже указаны эти аномальные пики на графике измеренной глубины. Так что, желающим повторить подобную конструкцию, следует уделить этому нюансу некоторое внимание.

Испытания в более удачный день позволили получить более точные данные, благодаря которым была построена карта дна небольшой части местного водоёма:

Кстати, в модуле реализовано два типа протокола: бинарный, и текстовый NMEA. Последний поддерживается платформой ArduPilot, поэтому со стыковкой сонара и контроллера автопилота проблем не возникает.

Информацию о том, как предварительно настроить наш сонар для работы в связке с ArduPilot можно посмотреть здесь.

Чтобы проводить опыты с сонаром, не обязательно иметь сложное внешнее оборудование, или обладать продвинутыми навыками программирования. Достаточно иметь Android-смартфон с предустановленным нашим GUI, любой конвертер USB->UART и кабель OTG. Можно менять такие параметры, как частоту излучения, количество импульсов в пачке, период генерации зондирующих импульсов, и много чего ещё. Результат изменения этих параметров сразу виден на экране.

Если смартфон имеет модуль GPS, то можно вести запись данных сонара и данных с GPS самого смартфона.

Изменив излучатель с диска на продолговатый параллелепипед, можно из узколучевого сонара получить некое подобие ГБО — гидролокатора бокового обзора. На минималках, конечно.

Хоть небольшая мощность и ультракомпактные размеры не позволят светить на десятки метров, но этого достаточно, чтобы ознакомиться с принципами работы ГБО, поиграться с настройками и мгновенно видеть результат изменения этих настроек.

ГБО на минималках:

Отдельно хотелось бы остановиться на GUI.

Вместе с тем, что он умеет менять параметры работы сонара, писать логи вместе с координатами, отправлять данные на удалённый сервер (фича в разработке), это ещё и опен-сорсный проект, написанный на Java в среде Android Studio. Тем, кто занимается мобильной разработкой и коммуникацией приложения с внешними устройствами, возможно, решения, которые реализованы в нашем приложении, будут полезны.

Ещё бы добавил, что сонар, помимо интерфейса UART, имеет несколько дополнительных дискретны входов/выходов, которые можно использовать, например, для синхронизации массива сонаров и построения подобия локатора с синтетической апертурой. Но это уже совсем другая история…

У нас же есть встроенный MEMS IMU.
Одновременно с данными об отражениях от объектов, можно получить информацию о направлении, откуда получены эти данные. Такое решение не уникально и существуют готовые сонары сканирующего типа, только ценник начинается от $2k. Если хочется сэкономить, то можно воспользоваться комбинацией бюджетного сонара (как наш) с собственной установкой для поворота.

Вот такие результаты для связки сонара и обычной руки, хаотически двигаемой в направлении исследуемого объекта, можно получить, прибегнув к методам интерполяции (плафон светильника на дне метровой бадьи):

Источник