專利名稱：全數(shù)字化倒車雷達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于汽車上對倒車時的車尾障礙物進行距離提示的裝置，俗稱倒車雷達，更具體地說，涉及一種全數(shù)字化倒車雷達。
背景技術(shù)：
倒車雷達是汽車上常用的一種電子產(chǎn)品，如圖1所示，現(xiàn)有的倒車雷達主要由超聲波探頭1、主機2、顯示器3、蜂鳴器4、及相應的連接電纜5、6、7等組成。在汽車倒車時，裝在車尾的探頭可檢測其自身與車后障礙物之間的距離，然后通過顯示器該距離數(shù)據(jù)，并通過蜂鳴器進行聲音提示(通常是距離越小時提示聲的節(jié)奏越密集)。
在現(xiàn)有的倒車雷達中，不論其顯示器是采用何種方式，其探頭傳感器信號的采集、傳輸、放大等處理仍使用的是模擬技術(shù)。在檢測車尾障礙物時，要通過模擬超聲波傳感探頭1把接收到的微弱反射信號經(jīng)過長約兩米左右的屏蔽電纜5傳送到主機進行放大、運算和比較，再經(jīng)過多芯電纜6把所得的距離數(shù)據(jù)送到顯示器進行顯示。由于主機的體積較大，通常將其安裝在車尾箱或其它適當位置。
由于汽車的工作環(huán)境比較惡劣，再加上汽車本身的電子電路(如點火線圈)會產(chǎn)生很大的電磁干擾，所以會對倒車雷達的造成較大干擾，由于現(xiàn)有倒車雷達中需通過較長的電纜來傳遞的模擬信號，即使采用屏蔽電纜，其干擾仍然比較嚴重；同時，由于其主機使用高增益放大器，很容易受到電磁輻射及電源紋波的干擾，從而會造成距離檢測不準確、顯示數(shù)據(jù)混亂等情況。
另外，在現(xiàn)在倒車雷達中，每一路探頭的誤差補償都需要在主機上進行調(diào)整，如果某一個探頭損壞需要更換時，就需要打開主機進行調(diào)整，嚴重時可能還得將主機一起換掉，可見其維修保養(yǎng)工作非常不方便。
實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型要解決現(xiàn)有模擬倒車雷達抗干擾能力差的問題，并提供一種抗干擾能力強、穩(wěn)定性高的全數(shù)字化倒車雷達。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種全數(shù)字化倒車雷達，包括主控電路、顯示器、以及一個或多個探頭；其中，所述主控電路與顯示器裝在同一個主控顯示殼體內(nèi)；在主控電路中設(shè)有主控處理器及與之連接的數(shù)據(jù)發(fā)送電路和數(shù)據(jù)接收電路；在每一個探頭中設(shè)有超聲波振子、探頭處理器、以及連接在兩者之間發(fā)射驅(qū)動電路和探頭接收電路；所述主控處理器可通過數(shù)據(jù)發(fā)送電路向各個探頭處理器發(fā)出控制數(shù)據(jù)，每一個探頭中的探頭處理器可根據(jù)該控制數(shù)據(jù)來控制發(fā)射驅(qū)動電路工作，從而驅(qū)動超聲波振子發(fā)出超聲波；每一個探頭中的探頭接收電路可從超聲波振子接收反射信號并送入所述探頭處理器進行放大和模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，所述數(shù)據(jù)接收電路可接收各個探頭處理器上傳的數(shù)據(jù)并傳送到所述主控處理器，所述主控處理器可根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進行分析對比得出相應的距離數(shù)據(jù)，并傳送到所述顯示器進行顯示。
為進一步解決現(xiàn)有倒車雷達安裝、維修保養(yǎng)比較麻煩的問題，本實用新型中，可在每一個探頭的中增設(shè)用于對該探頭的檢測誤差進行補償調(diào)整的誤差調(diào)整電路，把每個探頭的性能調(diào)整到一樣，從而在安裝、更換探頭后無須再做任何調(diào)整。另外，還可在所述主控電路中增設(shè)用于發(fā)出聲音提示的蜂鳴器。
本實用新型中，可將每一個探頭中的超聲波振子、發(fā)射驅(qū)動電路、探頭接收電路、以及探頭處理器被裝在一個密封防水的探頭殼體中，并從所述探頭殼體的尾部引出一對探頭信號線，該探頭信號線另一端連接一個第一防水連接器；相應地，在所述主控電路中還設(shè)有一個可與各個探頭連接、并可從汽車上引入工作電源的主控接插件；所述各個探頭與主控接插件之間則通過傳輸線束連接，所述傳輸線束中設(shè)有一對電源線、多對探頭連接線、一個密封塊、一根多芯電纜、以及一個可與所述主控接插件配合的線束接插件；所述密封塊的第一端分別與所述電源線和各對探頭連接線的第一端連接，并將電源線與探頭連接線的接地信號線并聯(lián)到同一根接地信號線；所述多芯電纜連接在所述密封塊的第二端與線束接插件之間；在每一對探頭連接線的第二端設(shè)有與所述第一防水連接器配合的第二防水連接器。
本實用新型中，還可在每一個探頭殼體上套一個安裝支架，所述支架上設(shè)有四個鎖鎖片，在其中兩個鎖緊片的內(nèi)側(cè)設(shè)有細齒結(jié)構(gòu)；在所述探頭殼體的兩側(cè)也設(shè)有可與鎖緊片上的細齒結(jié)構(gòu)相互配的細齒結(jié)構(gòu)。
由上述方案可知，本實用新型的全數(shù)字化倒車雷達具有以下優(yōu)點1)每一個探頭要先把采集到模擬信號轉(zhuǎn)換處理成數(shù)字信號才通過傳輸線束傳送給主控電路，主控電路采用數(shù)字方式對所述數(shù)字信號進行加工處理，最終通過數(shù)字方式顯示結(jié)果。由于傳輸線束中傳送的是數(shù)字信號而不是模擬信號，處理方式也采用數(shù)字方式，所以其抗干擾能力大大增強；2)由于其主控電路體積小巧并被裝在了顯示器的殼體中，所以可省去傳統(tǒng)倒車雷達中體積較大的主機，少占空間并便于安裝；3)誤差調(diào)整可在各個探頭內(nèi)進行而不需要在主控電路中進行，從而便于安裝、維修保養(yǎng)；4)探頭與傳輸線束之間為密封防水連接，可進一步提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和使用壽命。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有倒車雷達的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一個優(yōu)選實施例中倒車雷達的原理框圖；圖3是和圖4是本實用新型一個優(yōu)選實施例中探頭的左視圖和主視圖；圖5和圖6是圖4中所示探頭殼體的右視圖和主視圖；圖7是圖4中所示支架的主視圖；圖8是與圖4所示探頭配合的傳輸線束的主視圖；圖9和圖10是與圖4中所示探頭配合的主控顯示裝置的主視圖和左視圖；圖11是本實用新型一個優(yōu)選實施例中探頭的電路圖；圖12是本實用新型一個優(yōu)選實施例中主控電路及顯示器的電路圖。
具體實施方式
本實用新型全數(shù)字化倒車雷達的原理如圖2所示，從圖中可以看出，該倒車雷達由數(shù)字探頭、傳輸線束、主控顯示裝置三大部分組成，在主控顯示裝置設(shè)有主控電路和LCD(液晶顯示器)，當然，也可用其它顯示器件來取代其中的LCD。在主控電路中設(shè)有主控處理器、數(shù)據(jù)發(fā)送電路、數(shù)據(jù)接收電路、電源電路以及蜂鳴器；在每一個探頭中設(shè)有超聲波振子、探頭處理器、發(fā)射驅(qū)動電路、探頭接收電路、以及電源電路。倒車時，主控處理器會通過數(shù)據(jù)發(fā)送電路向各個探頭處理器發(fā)出控制數(shù)據(jù)，再由各個探頭中的探頭處理器根據(jù)該控制數(shù)據(jù)來控制發(fā)射驅(qū)動電路工作，從而驅(qū)動超聲波振子發(fā)出超聲波；同時，各個探頭中的探頭接收電路會從超聲波振子接收反射信號，并送入探頭處理器進行放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，然后由數(shù)據(jù)接收電路接收各個探頭處理器上傳的數(shù)據(jù)并送到主控處理器，再由主控處理器根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進行分析對比得出相應的距離數(shù)據(jù)，再傳送到顯示器進行顯示。
本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，全數(shù)字化倒車雷達的結(jié)構(gòu)如圖3至圖10所示，其中每一個探頭的電路器件被裝在一個密封防水的探頭殼體10中，從探頭殼體的尾部引出有一對探頭信號線12，探頭信號線的另一端連接有一個防水連接器13。安裝時，先在汽車的保險杠上打孔，然后把專用支架11插入、再將探頭殼體10由外向內(nèi)插入。從圖中可以看出，探頭殼體的兩側(cè)設(shè)有倒齒22，在支架的兩個鎖緊片內(nèi)側(cè)也設(shè)有對應的細齒結(jié)構(gòu)(未在圖中畫出)，兩者相互配合，可將探頭牢牢固定在安裝孔處。這種安裝方式克服了傳統(tǒng)探頭通過橡膠圈與安裝孔配合可能因橡膠老化變形而形成縫隙、在顛簸環(huán)境中很容易松動等問題。
從圖8中可以看出，傳輸線束由一對電源線19、四對探頭連接線15、一個密封塊16、一根多芯電纜17、以及一個線束接插件18組成，在每一對探頭連接線的左端接有一個防水連接器14；防水連接器13與防水連接器14之間可相互配合，達到密封防水的目的。其中的電源線19用于從汽車上引入電源，由于電源線與探頭連接線中的接地信號線在密封塊內(nèi)被并聯(lián)到同一根接地信號線，所以在多芯電纜中只需要6根線芯即可，相應地，線束接插件18為6腳接插件。從圖10中可以看出，在主控顯示殼體20的側(cè)面設(shè)有一個主控插件21，它可與線束接插件18配合，實現(xiàn)以引入電源并實現(xiàn)與探頭之間的數(shù)據(jù)傳送。從圖9中可以看出，顯示屏中不但可通過數(shù)字方式顯示當前的最近距離，還可通過左側(cè)汽車模型顯示出該最近距離是哪一個探頭所檢測出來的。
本實用新型一個優(yōu)選實施例中，探頭的電路如圖11所示，其中的U1是專用的探頭控制處理器芯片UWE02；UW1是超聲波振子；升壓變壓器T1、三極管Q1、和電阻R9組成發(fā)射驅(qū)動電路，通過調(diào)節(jié)TI可調(diào)整諧振頻率，從而可在每一個探頭中進行誤差調(diào)整；電阻R1、鉗位三極管Q2和電容C1則組成探頭接收電路，其接收到的信號送到U1進行放大處理再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)電容C4輸出；其中的電阻R10、整流三極管Q3、電容C5、C6則組成供電電路，從圖中11可以看出，探頭的電源及數(shù)據(jù)信號是由同一對信號線來傳送的。
與前述探頭配合的主控顯示電路如圖12所示，其中，從汽車引入的電源經(jīng)接插件P1的第一腳輸入，再經(jīng)上部的兩個穩(wěn)壓電壓進行處理，第一個穩(wěn)壓電壓通過U3分別向各個探頭提供工作電源，第二個穩(wěn)壓電路則為主控顯示裝置提供工作電源。其中的U1是專用的主控處理器芯片UWE01；電平轉(zhuǎn)換芯片U2和驅(qū)動芯片U3組成發(fā)送電路，把U1發(fā)出的數(shù)據(jù)命令發(fā)送給四個探頭，模擬開關(guān)芯片U5是數(shù)據(jù)接收電路，U5在U1的控制下，分別選通一路數(shù)據(jù)，依次把四個探頭送來的數(shù)據(jù)送到U1，再由U1進行高速采樣，并進行智能化比較、判斷，得出相應的距離數(shù)據(jù)，從而驅(qū)動LCD進行顯示。
本實用新型的全數(shù)字化倒車雷達除了具有前述抗干擾能力強、維修保養(yǎng)方便、安裝可靠牢固、防塵防水能力強等優(yōu)點之外，還克服了傳統(tǒng)倒車雷達因其主機采用高增益模擬放大器而導致的穩(wěn)定性易受環(huán)境影響的缺點。當然，還可將其中的探頭安裝在汽車的前部，從而可檢測汽車與前部障礙物之間的距離。
權(quán)利要求1.一種全數(shù)字化倒車雷達，包括主控電路、顯示器、以及一個或多個探頭；其特征在于所述主控電路與顯示器裝在同一個主控顯示殼體內(nèi)；在主控電路中設(shè)有主控處理器及與之連接的數(shù)據(jù)發(fā)送電路和數(shù)據(jù)接收電路；所述顯示器與所述主控處理器連接；在每一個探頭中設(shè)有用于發(fā)出超聲波信號并接收反射回來的超聲波信號的超聲波振子，還設(shè)有探頭處理器，以及連接在所述超聲波振子與探頭處理器之間的發(fā)射驅(qū)動電路和探頭接收電路；所述主控處理器中的數(shù)據(jù)發(fā)送電路和數(shù)據(jù)接收電路分別通過傳輸線與向各個探頭處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全數(shù)字化倒車雷達，其特征在于，在每一個探頭中還設(shè)有可對該探頭的檢測誤差進行補償調(diào)整的誤差調(diào)整電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全數(shù)字化倒車雷達，其特征在于，在所述主控電路中還設(shè)有用于發(fā)出聲音提示的蜂鳴器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全數(shù)字化倒車雷達，其特征在于，每一個探頭中的超聲波振子、發(fā)射驅(qū)動電路、探頭接收電路、以及探頭處理器被裝在一個密封防水的探頭殼體中，從所述探頭殼體的尾部引出有一對探頭信號線，該探頭信號線另一端連接一個第一防水連接器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全數(shù)字化倒車雷達，其特征在于，在所述主控電路中還設(shè)有一個可與各個探頭連接、并可從汽車上引入工作電源的主控接插件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全數(shù)字化倒車雷達，其特征在于，所述各個探頭與主控接插件之間通過傳輸線束連接；所述傳輸線束中設(shè)有一對電源線、多對探頭連接線、一個密封塊、一根多芯電纜、以及一個可與所述主控接插件配合的線束接插件；所述密封塊的第一端分別與所述電源線和各對探頭連接線的第一端連接，并將電源線與探頭連接線的接地信號線并聯(lián)到同一根接地信號線；所述多芯電纜連接在所述密封塊的第二端與線束接插件之間；在每一對探頭連接線的第二端設(shè)有與所述第一防水連接器配合的第二防水連接器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全數(shù)字化倒車雷達，其特征在于，在每一個探頭殼體上還套有一個安裝支架，所述支架上設(shè)有四個鎖鎖片，在其中兩個鎖緊片的內(nèi)側(cè)設(shè)有細齒結(jié)構(gòu)；在所述探頭殼體的兩側(cè)也設(shè)有可與鎖緊片上的細齒結(jié)構(gòu)相互配的細齒結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及一種全數(shù)字化倒車雷達，解決了現(xiàn)有采用模擬技術(shù)的倒車雷達抗干擾能力差、穩(wěn)定性差等問題，該倒車雷達由主控電路、顯示器以及多個數(shù)字式探頭組成，其中主控電路與顯示器被裝在同一個主控顯示殼體內(nèi)；所述數(shù)字式探頭其中設(shè)有發(fā)射驅(qū)動電路、探頭接收電路和探頭處理器，每一個探頭會通過其探頭處理器把采集到模擬信號轉(zhuǎn)換處理成數(shù)字信號之后才傳送給主控電路，由于傳輸線束中傳送的是數(shù)字信號而不是模擬信號，所以其抗干擾能力大大增強；此外，在每個探頭內(nèi)部還設(shè)有可對該探頭的檢測誤差進行補償調(diào)整的誤差調(diào)整電路，在安裝、更換探頭時無須對主控電路做任何調(diào)整。這種倒車雷達具有抗干擾能力強、維修保養(yǎng)方便、防塵防水能力強等優(yōu)點。
文檔編號B60R16/02GK2728851SQ20042004646
公開日2005年9月28日 申請日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者孫勇 申請人:深圳市勇威電子有限公司