安全駕駛預警儀的工作原理及各國法律規(guī)定 - 全文

1.雷達測速預警儀工作原理介紹
2.雷達基本原理
3.激光測速槍
4.GPS預警
5.GPS導航預警
6.各國法律規(guī)定

1、雷達測速預警儀工作原理介紹

善領T60駕駛安全預警儀

　　善領T60具備雷達測速預警、激光測速預警、GPS固定測速及闖紅燈照相預警、道路安全信息提示、超速提示等功能。

　　對于多數(shù)駕駛者，超速是日常生活的一部分。借助各種手段，包括即使借助專業(yè)的電子設備來避免違規(guī)超速，都幾乎是被所有人認可接受的一件事。自上世紀70年度在英國問世后，雷達測速預警儀已成為世界各地駕駛者必備的駕駛輔助工具。隨著科技的飛速發(fā)展，善領科技的科研人員更是將單一的雷達測試預警儀發(fā)展為以安全駕駛為主題的具備多項功能的安全駕駛預警儀。

　　本文將比較系統(tǒng)的介紹雷達測速預警、GPS安全駕駛預警的作用及工作原理。我們還會探討一下當今世界最先進的測速槍以及測速預警儀的發(fā)展、交警部門如何努力開發(fā)對付測試預警儀的技術等。

2、雷達基本原理

（德國K40雷達） （國產(chǎn)證眼雷達）

　　要理解雷達測速預警儀如何工作，先要了解他們偵測的對象是什么。英文中雷達測速預警儀radar detector直譯的意思是雷達探測器。雷達測速的意思很簡單，一套基本的測試槍包括一個無線信號發(fā)射裝置和一套無線信號接收裝置。無線信號發(fā)射裝置將電流轉換成一個固定頻率的震動電磁波，以一定功率放大，借助天線，在空中發(fā)射電磁波。接收裝置的工作原理正相反，它通過天線接收到電磁波，再將電磁波轉換成電流，從而反應在記錄裝置上。

　　雷達正是利用發(fā)射和接收目標物體發(fā)射回來的雷達波來探測目標。雷達最簡單的功能就是告訴你物體離你的距離有多遠。雷達發(fā)射一個波形，然后等待物體將波形發(fā)射回來，如果前方有目標物體，雷達波反射回來的途中消耗了多少時間，通過一定的轉換計算就得出了目標物體的距離。

　　雷達同時可以用來測試目標物體的運動速度。雷達發(fā)射的無線電波和聲音一樣，有一定的頻率，即在單位時間內(nèi)電流震蕩的次數(shù)。當雷達和測試的汽車都靜止不動時，反射回來的無線雷達波河發(fā)射出去的雷達波頻率是完全一致的（鏡像一致）。
但是當汽車開動時，發(fā)射回來的電磁波信號就會有不同的波形。通過比較發(fā)射回來的波形和原始波形是拉長了還是壓縮了，拉長或壓縮的比例，從而計算出頻率的變化，進而就能準確計算出汽車相對移動的速度。

　　過去50年來，全世界的交警部門就是利用這種雷達測試設備捕捉超速車輛。但是最近，在歐美等國，交警已開始采用一種激光測速儀來代替雷達測試儀。

3、激光測速槍

（圖片：目前歐美流行的兩種激光測速槍）

　　上面我們介紹了雷達測試槍的工作原理。雷達測速槍自上世紀50年度應用至今有60年歷史了。但從上世紀末，在歐美越來越多的交警開始采用激光測速槍來代替雷達測速槍。激光測速槍向汽車發(fā)射一束激光，然后測算物體將激光返回的時間，從而計算出物體與發(fā)射點的距離。與雷達測試槍不同的是，激光測速槍不是通過測速發(fā)射回來的波形頻率的變化來計算速度。激光測速槍在極短的時間內(nèi)，發(fā)射出很多束激光，然后測算出不同激光束反射回來的時間 ，來計算汽車的距離變化。由于激光槍在極短時間內(nèi)將（毫秒級）即可以測算出幾百次，因此，對汽車移動的速度計算非常準確。

　　前面我們介紹了警察如何利用雷達測速槍和更先進的激光測速槍抓捕超速駕駛。傳統(tǒng)的雷達測速槍比較容易被雷達測速預警儀探測到。一套簡單的測速預警儀就是一套雷達信號接收裝置，就好像收音機接收FM和AM無線信號一樣。

　　我們身處的空氣中充滿了無線信號。從電視廣播信號、電臺信號、自動門探測器等等。不同的信號接收器能有選擇性的接收到不同的信號。無線收音機接收AM和FM信號，而雷達測速預警儀探測警察的測速雷達信號。與無線廣播不同的是，無線電臺的頻率不會輕易調整，但是，交警部門將不定期的調整其雷達測速槍的頻率，而預警儀廠家也在不停的發(fā)明新的預警儀以對付警察叔叔的挑戰(zhàn)。

　　如果交警叔叔跟在你的車后面用雷達測試儀抓捕你，一臺普通的雷達測速預警儀就幫不了你的忙了。在這種情形下，當你的預警儀發(fā)現(xiàn)雷達信號時，警察已經(jīng)鎖定了你的車速。當然，大部分的情況是，一臺與時俱進的雷達測速預警儀，能在交警抓捕你之前提醒你雷達測試槍正在瞄準你。因為，一般來講，交警會長時間的將雷達測速槍打開，等待你的落網(wǎng)，而不是看到你的時候、他才跟在你后面瞬時開啟雷達測速槍。

　　到目前為此，全世界的交警部門擁有了多達幾十種雷達測速設備。其頻率范圍跨度很大，大致包括X頻10.250GHZ±150MHZ、KU頻12.270±150MHZ、K頻23.6GHZ~24.3GHZ、KA頻34.1GHZ~35.9GHZ。目前在中國大陸地區(qū)應用較多的則是K頻和KA頻雷達測速槍。激光測速槍已開始引入。相信未來激光測速槍將成為國內(nèi)交警部門的主力裝備。

　　正如前文所說，激光測速槍抓拍的時間極短，并且準確性極高，因此，目前還沒有人發(fā)明“激光測速預警儀”來對付激光測速槍。但是，手段還是有的，下次將介紹善領激光防護罩。

4、GPS預警儀

（圖片：善領X7雷達）

　　上面提到了空氣中充滿了各種電磁波信號。民用無線電波的頻率和發(fā)射功率受到各國無線電管理部門的嚴格管理，所以，對于收音機、電視機來講，其接收的頻率是比較單純的。而雷達信號已超出了該管轄范圍，比如、自動門監(jiān)控器、防盜裝置監(jiān)控器等，其頻率和雷達測速槍的頻率是很接近的。因此，雷達測速預警儀又遇到了另一挑戰(zhàn)，即，如何有效過濾無效的無線信號。過多的無效預警，將使得車手無所適從。

　　過濾無效的雷達信號需要從兩方面著手。第一方面，就是提高雷達信號接收器對疑似信號不規(guī)則波形的過濾，通過提高軟件計算的能力，在極短時間內(nèi)通過多次比對接收到的無線電磁波，將不規(guī)則的雷達波過濾掉。但是，過度嚴格的比對，必然會導致靈敏度的降低，忽略掉真實的雷達測速信號。所以，這就要求更智能的過濾方式：GPS智能過濾。

　　GPS智能過濾：多功能的測速預警儀將GPS和雷達信號接收器有機的整合在一起。GPS內(nèi)置存儲器內(nèi)預存有每一條道路的限速值。汽車通過某路段時，預警儀通過GPS衛(wèi)星提供的定位信息，準確辨別出其所行駛的道路、以及快速計算出當前行車速度，通過比對當前道路的限速值，和當前行車速度。如果當前車速低于限速值，則自動過濾掉全部雷達信號。如果當前車速超過了限速值，則依據(jù)信號波形比對，是否是有效雷達信號。如果判斷是有效信號，則即時提出雷達測速預警。要達到GPS智能過濾的效果，需滿足三個前提：

　　（1）實現(xiàn)雷達信號接收器和GPS預警模塊實時交換數(shù)據(jù)。單一的雷達測速預警儀沒有GPS模塊，所以不能實現(xiàn)取得道路限速和行車速度數(shù)據(jù)。

　　（2）實時更新的道路限速數(shù)據(jù)。

　　（3）系統(tǒng)CPU資源充分，即，系統(tǒng)計算匹配限速值和計算能在毫秒級時間內(nèi)完成。

　　在中國大陸地區(qū)，交警將雷達測速槍放置在警車上、或者流動性的放置在不同的路段抓捕超速行駛。在高速公路，同時設置了很多固定測速點。固定測速點有兩種：一種是是通過雷達測速槍，另一種區(qū)間測試，則是在前后設置兩個攝像機，通過預埋在路面的壓感線圈，車輛通過時，觸發(fā)照相。通過計算車輛通過區(qū)間測速的起點和結束點之間的時間，計算出平均車速。

　　GPS預警儀，通過預先將道路安全信息、測速等交通信息等采集處理，預存在裝置的存儲器中，然后通過GPS全球定位信息計算出行駛速度，及時提出預警。按照道路數(shù)據(jù)信息的；按類型分，GPS預警儀有以下提示功能：

　　1）超速提示，提示車輛當前實際行駛速度、道路限速；

　　2）固定測速點提示，提前提示車輛離測速點的距離；

　　3）闖紅燈照相提示；

　　4）易肇事路段等安全信息點提示，如，學校路段、車輛交匯路段等。

5、GPS導航預警儀

（圖：善領EX350-G2導航預警儀）

　　GPS導航預警儀是善領團隊在全球范圍首創(chuàng)，通過其核心系統(tǒng)軟件DSA（駕駛安全預警系統(tǒng)）將道路固定信息點、導航地圖、雷達測速預警三個功能有機結合。同時實現(xiàn)GPS地圖導航、駕駛安全預警、雷達測速預警。

6、各國法律規(guī)定

　　擁有或使用安全駕駛預警儀、激光防護罩等，在某些國家或地區(qū)，是違法的。有些地方要沒收裝置、甚至罰款。反對使用類似裝置的理由是，這類裝置將慫恿駕駛人員超速行駛，增加行車安全風險。而根據(jù)2001年美國權威機構MORI的研究報告，僅使用雷達測速預警儀，能減少28%的交通意外風險。下面表格是全世界各地對使用雷達預警儀的法律規(guī)定。而對GPS預警儀，則在全球范圍內(nèi)受到普遍鼓勵使用。