一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，涉及一種雷達(dá)系統(tǒng)，包括至少2個(gè)傳感器，該傳感器中包括至少1個(gè)主控傳感器，各傳感器均包括超聲波傳感單元和控制單元，控制單元包括單片機(jī)、發(fā)射電路、接收電路，尋址電路，單片機(jī)的輸出端通過(guò)發(fā)射電路與超聲波傳感單元的輸入端連接，超聲波傳感單元的輸出端通過(guò)接收電路與單片機(jī)的輸入端連接；各個(gè)傳感器的單片機(jī)還連接有接插件，主控傳感器的單片機(jī)通過(guò)一根通信線與外部設(shè)備連接，各個(gè)傳感器的單片機(jī)之間也通過(guò)通信線實(shí)現(xiàn)相互連接，各個(gè)傳感器的單片機(jī)還分別通過(guò)接插件連接與電源線和接地線相連。本實(shí)用新型可簡(jiǎn)化硬件電路，性能穩(wěn)定可靠，具有自動(dòng)定位功能，擴(kuò)展性好，通用性強(qiáng)，可避免因數(shù)據(jù)通信異常造成的啟動(dòng)延時(shí)。
【專利說(shuō)明】一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種雷達(dá)系統(tǒng)，特別是一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)生產(chǎn)時(shí)標(biāo)配倒車(chē)?yán)走_(dá)已經(jīng)成為事實(shí)，同時(shí)主機(jī)廠 在追求高品質(zhì)的同時(shí)還努力的壓低零部件的價(jià)格，在低成本高性能的矛盾夾縫中，不帶主 控制器的智能倒車(chē)?yán)走_(dá)應(yīng)運(yùn)而生，市場(chǎng)上通常通六線制或三線制實(shí)現(xiàn)，結(jié)果是要么接插件 成本太高，要么實(shí)現(xiàn)功能上有欠缺，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位功能，沒(méi)有達(dá)到理想，而且通用性不 夠，性價(jià)比不夠高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，以解決上 述現(xiàn)有技術(shù)存在的成本高、性能不夠穩(wěn)定、不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位功能、通用性不夠的不足之 處。
[0004] 解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，包括至少2個(gè) 傳感器，所述的至少2個(gè)傳感器中包括至少1個(gè)主控傳感器，各傳感器均包括超聲波傳感單 元和控制單元，所述的控制單元包括單片機(jī)、發(fā)射電路、接收電路、尋址電路，單片機(jī)的輸出 端分別與發(fā)射電路、尋址電路的輸入端連接，發(fā)射電路的輸出端與超聲波傳感單元的輸入 端連接，超聲波傳感單元的輸出端通過(guò)接收電路與單片機(jī)的輸入端連接；各個(gè)傳感器的單 片機(jī)還在接線端連接有一個(gè)用于連接線路的接插件，該接插件的輸出端還與尋址電路的輸 入端連接；各傳感器的接插件通過(guò)通信線實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，并通過(guò)該通信線與外部設(shè)備連接；各 個(gè)傳感器的接插件還分別連接有地址線、電源線和接地線。
[0005] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的發(fā)射電路包括驅(qū)動(dòng)電路單元和變壓器，其中 驅(qū)動(dòng)電路單元的輸入端與單片機(jī)的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路單元輸出端與變壓器的輸入端相 連，變壓器的輸出端與超聲波傳感單元的輸入端連接；所述的接收電路包括依次相連的回 波信號(hào)放大電路和回波信號(hào)處理電路，其中回波信號(hào)放大電路的輸入端與超聲波傳感單元 的輸出端連接，回波信號(hào)處理電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接；所述的超聲波傳感單 元包括超聲波探芯及娃膠套。
[0006] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的傳感器有2?8個(gè)，其中有1個(gè)為主控傳感 器，1個(gè)為備用主控傳感器，所述主控傳感器、備用主控傳感器的單片機(jī)通過(guò)接于接插件的 一根通信線與外部設(shè)備連接。
[0007] 本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的傳感器有4個(gè)，包括主控傳感器、備用主控 傳感器、副傳感器、副傳感器。
[0008] 本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的接插件為4腳接插件，該接插件帶有第①、 ②、③、④號(hào)引腳。
[0009] 所述各接插件的第④號(hào)引腳均連接地址線；主控傳感器、備用主控傳感器的單片 機(jī)分別通過(guò)接插件的第①號(hào)引腳與電源線相連接，所述副傳感器、副傳感器的單片機(jī)分別 通過(guò)接插件第④號(hào)引腳的地址線與電源線相連接；所述備用主控傳感器的接插件第④號(hào)引 腳的地址線還與電源線相連接；副傳感器的接插件第①號(hào)引腳還與電源線連接。
[0010] 所述各傳感器的單片機(jī)分別通過(guò)接插件的第②號(hào)引腳與接地線相連接；所述主控 傳感器的接插件第④號(hào)引腳的地址線還與接地線相連接；所述副傳感器的接插件第①號(hào)引 腳還與接地線相連接。
[0011] 所述各傳感器的接插件的第③號(hào)引腳通過(guò)通信線相互連接，并通過(guò)該通信線與外 部設(shè)備連接。
[0012] 由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型之一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù) 相比，具有以下有益效果：
[0013] 1.成本低：
[0014] 由于本實(shí)用新型的傳感器包括超聲波傳感單元和控制單元，即是針對(duì)每個(gè)超聲波 傳感單元均配置有一個(gè)控制單元，其硬件電路簡(jiǎn)單，從而降低了成本。
[0015] 2.性能穩(wěn)定可靠：
[0016] 在本實(shí)用新型中，由于：
[0017] (1)傳感器單元接收回來(lái)的模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大電路后由數(shù)據(jù)處理單元直接計(jì)算 出障礙物的實(shí)際距離，不需再通過(guò)很長(zhǎng)的數(shù)據(jù)線返回信號(hào)給控制器，可有效避免信號(hào)在傳 輸過(guò)程中的哀減與干擾。
[0018] (2)經(jīng)過(guò)MCU處理過(guò)后返回的障礙物信息是數(shù)字信號(hào)，在抗干擾能力上會(huì)大大增 強(qiáng)，能夠承受車(chē)輛本身的電磁輻射和噪聲干擾，對(duì)EMC和EMI都有明顯的提升效果。
[0019] (3)本實(shí)用新型復(fù)用一條數(shù)據(jù)線，探頭間內(nèi)部通信線與外部通信線復(fù)用，因此任意 一個(gè)傳感器都可以被設(shè)定為主控傳感器，確保其中一個(gè)主控傳感器發(fā)生故障，系統(tǒng)依舊可 正常進(jìn)行工作。
[0020] 因此，本實(shí)用新型的性能穩(wěn)定可靠。
[0021] 3.具有自動(dòng)定位功能：
[0022] 由于本實(shí)用新型各個(gè)傳感器的單片機(jī)還在接線端連接有一個(gè)用于連接線路的四 線接插件，通過(guò)對(duì)電源線及地址線進(jìn)行交換，配合通信線尋址，可簡(jiǎn)單快捷的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位 傳感器位置。
[0023] 4.擴(kuò)展性好，通用性強(qiáng)：
[0024] 本實(shí)用新型所有傳感器使用同樣的軟件、硬件、結(jié)構(gòu)，可以很簡(jiǎn)單的四個(gè)傳感器系 統(tǒng)，通過(guò)添加部分軟件算法，可實(shí)現(xiàn)6~8個(gè)傳感器的擴(kuò)展。
[0025] 5.減小接插件體積：
[0026] 本發(fā)實(shí)用新型采用了四線制接插件，有效的控制了接插件體積及管腳數(shù)量，給狹 小的空間留有充足的余量，避免出現(xiàn)與其它結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)干涉。
[0027] 下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型之一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)的技術(shù)特 征作進(jìn)一步的說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1 :實(shí)施例一所述一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 在上述附圖中，各標(biāo)號(hào)如下：
[0030] 1-傳感器，
[0031] la-主控傳感器，lb-備用主控傳感器，1C-副傳感器，Id-副傳感器，
[0032] 11-超聲波傳感單元，12-控制單元，121-單片機(jī)，122-發(fā)射電路，
[0033] 123-接收電路，124-尋址電路，2-接插件，3_通信線，
[0034] 4-地址線， 5-電源線，6-接地線。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 實(shí)施例一：
[0036] 一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，包括位于左、左中、右中、右位置的4個(gè)傳感器1， 其中的左傳感器為主控傳感器la，左中傳感器為備用主控傳感器lb，右中傳感器為副傳感 器lc，右傳感器為副傳感器Id ;所述的傳感器1均包括超聲波傳感單元11和控制單元12， 所述的超聲波傳感單元11包括超聲波探芯及硅膠套，所述的控制單元12包括單片機(jī)121、 發(fā)射電路122、接收電路123,尋址電路124,其中單片機(jī)121的輸出端與尋址電路124的輸 入端連接，發(fā)射電路包括驅(qū)動(dòng)電路單元和變壓器(或中周，即中頻變壓器)，其中驅(qū)動(dòng)電路單 元的輸入端與單片機(jī)121的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路單元輸出端與變壓器的輸入端相連，變 壓器的輸出端與超聲波傳感單元的輸入端連接；所述的接收電路包括依次相連的回波信號(hào) 放大電路、回波信號(hào)處理電路，其中回波信號(hào)放大電路的輸入端與超聲波傳感單元的輸出 端連接，回波信號(hào)處理電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接；各個(gè)傳感器的單片機(jī)121還 在接線端連接有一個(gè)用于連接線路的接插件2,該接插件2的輸出端還與尋址電路124的輸 入端連接；所述的接插件2為4腳接插件，帶有第①、②、③、④號(hào)引腳；所述各接插件2的第 ④號(hào)引腳均連接地址線4 ;主控傳感器la、備用主控傳感器lb的單片機(jī)121分別通過(guò)接插 件2的第①號(hào)引腳與電源線5相連接，所述副傳感器lc、副傳感器Id的單片機(jī)121分別通 過(guò)接插件2第④號(hào)引腳的地址線4與電源線5相連接；所述備用主控傳感器lb的接插件2 第④號(hào)引腳的地址線4還與電源線5相連接，副傳感器Id的接插件2第①號(hào)引腳還與電源 線5連接。
[0037] 所述各傳感器的單片機(jī)121分別通過(guò)接插件2的第②號(hào)引腳與接地線6相連接； 所述主控傳感器la的接插件2第④號(hào)引腳的地址線4還與接地線6相連接；所述副傳感器 lc的接插件2第①號(hào)引腳還與接地線6相連接。
[0038] 所述各傳感器的接插件2的第③號(hào)引腳通過(guò)通信線3相互連接，并通過(guò)該通信線 3與外部設(shè)備連接，所述的外部設(shè)備為儀表或BCM或行車(chē)電腦。
[0039] 在本實(shí)施例一中，一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)的工作原理如下：
[0040] 1.本系統(tǒng)采用4腳接插件，通過(guò)與傳感器的單片機(jī)相連接，在R檔掛入時(shí)，通過(guò)檢 測(cè)跳線引腳電平值，可簡(jiǎn)單、快捷、可靠的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位，如下表所示：
[0041] 電源線I地線 I通信線I地iji線1'位置 |備注 1010 左傳感器 / 1011 左中傳感器/ 0 - 0 1 - 1 傳感器電源線和地址線互換 10 11 右傳感器 電源線和地址線互換
[0042] 當(dāng)傳感器有變動(dòng)，或更換后，再次倒車(chē)時(shí)會(huì)重新匹配，不影響系統(tǒng)工作，也不需要 做任何更改。
[0043] 2.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位后，主控傳感器開(kāi)始主導(dǎo)整個(gè)系統(tǒng)的工作時(shí)序及邏輯控制， 主控傳感器會(huì)循環(huán)發(fā)送指令，控制其它傳感器實(shí)現(xiàn)自主檢測(cè)，并返回自檢數(shù)據(jù)，由主控傳感 器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最終判定系統(tǒng)自檢是否正常。如果正常，準(zhǔn)備發(fā)射超聲波，若出現(xiàn)異常，則 將故障信息發(fā)送給外部設(shè)備(儀表或BCM或行車(chē)電腦)。
[0044] 3.傳感器內(nèi)部中頻變壓器(俗稱中周）由+5V電壓供電，通過(guò)MCU對(duì)其發(fā)送一定數(shù) 量的互補(bǔ)對(duì)稱方波，在進(jìn)行升壓后驅(qū)動(dòng)48ΚΗζ/58ΚΗζ/68ΚΗζ探芯工作，實(shí)現(xiàn)超聲波正常發(fā) 送。
[0045] 4.傳感器在發(fā)送完超聲波后立即轉(zhuǎn)入接收狀態(tài)，實(shí)時(shí)檢測(cè)因障礙物存在而返回的 信號(hào)，因信號(hào)在傳輸過(guò)程中急劇衰減，因此需要通過(guò)放大電路單元對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)提 升，但同時(shí)也要注意匹配參數(shù)，提升信噪比，盡可能消除噪聲干擾。
[0046] 5.傳感器的控制單元通過(guò)識(shí)別返回來(lái)并被放大的模擬信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字信 號(hào)，根據(jù)其所返回的信號(hào)大小，來(lái)判斷障礙物是否存在，然后再根據(jù)其所消耗的時(shí)間計(jì)算出 障礙物的距離。
[0047] 6.經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)的工作，每個(gè)傳感器都會(huì)對(duì)保險(xiǎn)杠周?chē)h(huán)境掃描了一次，所有數(shù) 據(jù)信息都傳送到主控傳感器，此時(shí)主控傳感器再通過(guò)比較，找出最近的障礙物，將其障礙物 距離信息及傳感器方位信息通過(guò)外部數(shù)據(jù)線發(fā)送給外部設(shè)備(儀表或BCM或行車(chē)電腦)，之 后再轉(zhuǎn)入下一個(gè)工作循環(huán)，直到R檔切換到其它檔位。
[0048] 作為本施例一的一種變換：所述的傳感器還可以增加或減少，一般為2?8個(gè)，其 中至少有1個(gè)為主控傳感器la。
[0049] 作為本施例一的又一種變換：所述的接插件2還可以為5腳、6腳接插件。
【權(quán)利要求】
1. 一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，包括至少2個(gè)傳感器（1)，其特征在于：所述的至少 2個(gè)傳感器（1)中包括至少1個(gè)主控傳感器，各傳感器（1)均包括超聲波傳感單元（11)和 控制單元（12)，所述的控制單元（12)包括單片機(jī)（121)、發(fā)射電路（122)、接收電路（123)、 尋址電路（124)，單片機(jī)（121)的輸出端分別與發(fā)射電路（122)、尋址電路（124)的輸入端連 接，發(fā)射電路（122)的輸出端與超聲波傳感單元（11)的輸入端連接，超聲波傳感單元（11) 的輸出端通過(guò)接收電路（123)與單片機(jī)（121)的輸入端連接；各個(gè)傳感器的單片機(jī)（121) 還在接線端連接有一個(gè)用于連接線路的接插件（2)，該接插件（2)的輸出端還與尋址電路 (124 )的輸入端連接；各傳感器的接插件（2 )通過(guò)通信線（3 )實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，并通過(guò)該通信線（3 ) 與外部設(shè)備連接；各個(gè)傳感器的接插件（2)還分別連接有地址線（4)、電源線（5)和接地線 (6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，其特征在于：所述的發(fā)射電 路包括驅(qū)動(dòng)電路單元和變壓器，其中驅(qū)動(dòng)電路單元的輸入端與單片機(jī)（121)的輸出端連接， 驅(qū)動(dòng)電路單元輸出端與變壓器的輸入端相連，變壓器的輸出端與超聲波傳感單元的輸入端 連接；所述的接收電路包括依次相連的回波信號(hào)放大電路和回波信號(hào)處理電路，其中回波 信號(hào)放大電路的輸入端與超聲波傳感單元的輸出端連接，回波信號(hào)處理電路的輸出端與單 片機(jī)的輸入端連接；所述的超聲波傳感單元包括超聲波探芯及硅膠套。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，其特征在于：所述的傳感器 (1)有2?8個(gè)，其中有1個(gè)為主控傳感器（la)，1個(gè)為備用主控傳感器（lb)，所述主控傳 感器（la)、備用主控傳感器（lb)的單片機(jī)通過(guò)接于接插件的一根通信線（3)與外部設(shè)備連 接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，其特征在于：所述的傳感器 (1) 有4個(gè)，包括主控傳感器（la)、備用主控傳感器（lb)、副傳感器lc、副傳感器Id。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，其特征在于：所述的接插件 (2) 為4腳接插件，該接插件帶有第①、②、③、④號(hào)引腳。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，其特征在于：所述各接插 件（2)的第④號(hào)引腳均連接地址線（4);主控傳感器（la)、備用主控傳感器（lb)的單片機(jī) (121)分別通過(guò)接插件（2)的第①號(hào)引腳與電源線（5)相連接，所述副傳感器lc、副傳感器 Id的單片機(jī)（121)分別通過(guò)接插件（2)第④號(hào)引腳的地址線（4)與電源線（5)相連接；所 述備用主控傳感器（lb)的接插件（2)第④號(hào)引腳的地址線（4)還與電源線（5)相連接；副 傳感器Id的接插件（2)第①號(hào)引腳還與電源線（5)連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，其特征在于：所述各傳感器 的單片機(jī)（121)分別通過(guò)接插件（2)的第②號(hào)引腳與接地線（6)相連接；所述主控傳感器 (la)的接插件（2)第④號(hào)引腳的地址線（4)還與接地線（6)相連接；所述副傳感器lc的接 插件（2 )第①號(hào)引腳還與接地線（6 )相連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的一種四線制智能倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)，其特征在于：所述 各傳感器的接插件（2 )的第③號(hào)引腳通過(guò)通信線（3 )相互連接，并通過(guò)該通信線（3 )與外部 設(shè)備連接。
【文檔編號(hào)】G01S15/08GK203909296SQ201320882320
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】黃家靈 申請(qǐng)人:柳州市華航電器有限公司