多探頭汽車可視倒車雷達的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型汽車倒車雷達技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多探頭汽車可視倒車雷達。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展，人們的生活水平得到顯著提高，尤其城市中汽車的數(shù)量急劇增加，更多的人喜歡乘坐自己的私家車出去旅游或走親訪友，這樣的現(xiàn)象導(dǎo)致城市街頭公共停車位緊張及城市車輛亂停亂發(fā)越來越嚴重，由于倒車而產(chǎn)生的問題也越來越多，據(jù)最近調(diào)查，12%的汽車事故是由汽車倒車問題而造成的。隨著人們對汽車倒車安全的越來越關(guān)注，人們迫切希望有一種裝置能夠快速的去解決因倒車而產(chǎn)生的問題，去消除駕駛中的不安全因素，最終使汽車能夠安全地停放在指定位置，因此，提出一種倒車雷達能實現(xiàn)順利倒車成為一種需要。目前，普通倒車雷達一般采用紅外測距、單純蜂鳴器、喇叭提醒及數(shù)碼波段顯示，而市場上的一些高精度倒車雷達裝置價格昂貴且采用布線式即將很多走線從汽車內(nèi)部鑿孔穿過，不易維修，且影響汽車整體美觀性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供了一種多探頭汽車可視倒車雷達，該雷達在倒車時利用超聲波測距及影像顯示原理相結(jié)合的方法，使駕駛者停車更加的安全、容易，并幫助駕駛者更加直觀的了解汽車前后障礙物的狀況，從而進一步避免了安全事故的發(fā)生。
[0004]為解決上述問題，本實用新型具體采用以下技術(shù)方案:
[0005]多探頭汽車可視倒車雷達，其特征在于，包括測距裝置和顯示裝置，所述測距裝置無線連接于顯示裝置，所述測距裝置包括第一微控制器芯片、超聲波傳感器、超聲波收發(fā)處理電路、溫度傳感器、濕度傳感器、速度傳感器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、基準電壓源、第一時鐘模塊、攝像頭模塊、線性穩(wěn)壓器電路以及無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，所述第一微控制器芯片分別與超聲波收發(fā)處理電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、線性穩(wěn)壓器電路、濕度傳感器、速度傳感器、第一時鐘模塊以及無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相連接，所述超聲波收發(fā)處理電路與超聲波傳感器相連接，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊分別與溫度傳感器、基準電壓源相連接，所述線性穩(wěn)壓器電路與攝像頭模塊相連接，所述顯示裝置包括第二微控制器芯片、無線數(shù)據(jù)接收模塊、第二時鐘模塊、顯示模塊、語音模塊、靜音開關(guān)以及聲光報警模塊，所述第二微控制器芯片分別與無線數(shù)據(jù)接收模塊、第二時鐘模塊、顯示模塊、語音模塊、靜音開關(guān)以及聲光報警模塊相連接，所述無線數(shù)據(jù)接收模塊通過無線方式連接于無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。
[0006]前述的多探頭汽車可視倒車雷達，其特征在于，所述超聲波傳感器包括第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、第四超聲波傳感器、第五超聲波傳感器以及第六超聲波傳感器，所述第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、第四超聲波傳感器等間隔分布于汽車后保險杠上，所述第五超聲波傳感器、第六超聲波傳感器等間隔分布于汽車的前保險杠上。
[0007]前述的多探頭汽車可視倒車雷達，其特征在于，所述第一微控制器芯片、第二微控制器芯片均采用基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的STM32微控制器芯片，所述超聲波傳感器用UT180防水型收發(fā)一體式探頭，所述溫度傳感器采用PtlOO工業(yè)級的鉑熱電阻，所述濕度傳感器采用HSllOl型濕敏電容器，所述速度傳感器采用霍爾傳感器，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊采用AD7794模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述基準電壓源采用2.5V基準電壓源，所述第一時鐘模塊、第二時鐘模塊均采用DS1302芯片，所述攝像頭模塊采用外掛式高清攝像頭，所述顯示模塊采用ALIENTEK 4.3寸TFTLCD。
[0008]前述的多探頭汽車可視倒車雷達，其特征在于，所述超聲波收發(fā)處理電路包括多路選擇開關(guān)、帶通濾波器與信號放大電路、檢波與浮動閥值二值化電路，所述多路選擇開關(guān)采用六路選擇開關(guān)，所述帶通濾波器與信號放大電路中采用帶通濾波器前置，放大電路后置，所述帶通濾波器由低通濾波器和高通濾波器串聯(lián)而成，所述檢波與浮動閥值二值化電路包括二極管包絡(luò)檢波電路和浮動閥值二值化電路。
[0009]本實用新型的有益效果:本實用新型提供的一種多探頭汽車可視倒車雷達，采用多探頭超聲波傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器及高清影像相結(jié)合，采用無線數(shù)據(jù)發(fā)送、接收模塊，大大減少了汽車內(nèi)部的走線以及走線間的干擾等，這樣顯得美觀且不影響倒車雷達本身的正常運作，微控制器芯片采用基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的STM32，具有極致運行速度及高性能數(shù)據(jù)處理能力，該裝置不僅在TFTLCD實時顯示汽車前后離障礙物的距離、方位及高清影像，而且還可以通過語音模塊及聲光報警模塊進行語音和聲光分等級報警提示駕駛者，因此，該多探頭汽車可視倒車雷達具有實時性、高精度、高清晰、易于安裝等特點，整個裝置能夠及時快速的保證汽車倒車過程中的人身安全，其目的明確、市場廣闊，具有一定的現(xiàn)實需求。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的測距裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2為本實用新型的顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖3為帶通濾波器與信號放大電路原理圖；
[0013]圖4為檢波與浮動閥值二值化電路原理圖；
[0014]圖5為聲光報警與靜音開關(guān)電路原理圖。
[0015]附圖標記含義如下:
[0016]I:第一微控制器芯片；2:超聲波傳感器;3:超聲波收發(fā)處理電路;4:溫度傳感器；5:濕度傳感器;6:速度傳感器;7:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊;8:基準電壓源;9:第一時鐘模塊；10:攝像頭模塊；11:線性穩(wěn)壓器電路；12:無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；13:第二微控制器芯片；14:無線數(shù)據(jù)接收模塊;15:第二時鐘模塊;16:顯示模塊;17:語音模塊;18:靜音開關(guān);19:聲光報警模塊。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
[0018]如圖1、圖2所示，多探頭汽車可視倒車雷達，包括測距裝置和顯示裝置，所述測距裝置無線連接于顯示裝置，該測距裝置安裝于汽車尾部，顯示裝置置于汽車駕駛員正前方的桌面上，這樣便于駕駛員更加直觀地觀測汽車前方和后方障礙物的距離，所述測距裝置包括第一微控制器芯片1、超聲波傳感器2、超聲波收發(fā)處理電路3、溫度傳感器4、濕度傳感器5、速度傳感器6、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊7、基準電壓源8、第一時鐘模塊9、攝像頭模塊10、線性穩(wěn)壓器電路11以及無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊12，所述第一微控制器芯片I分別與超聲波收發(fā)處理電路
3、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊7、線性穩(wěn)壓器電路11、濕度傳感器5、速度傳感器6、第一時鐘模塊9以及無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊12相連接，所述超聲波收發(fā)處理電路3與超聲波傳感器2相連接，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊7分別與溫度傳感器4、基準電壓源8相連接，所述線性穩(wěn)壓器電路11與攝像頭模塊10相連接，其中所述超聲波傳感器2包括第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、第四超聲波傳感器、第五超聲波傳感器以及第六超聲波傳感器，所述第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、第四超聲波傳感器等間隔分布于汽車后保險杠上，這樣可以減少測量的盲區(qū)，使其覆蓋面積更大，提高測量的精度和準確度，所述第五超聲波傳感器、第六超聲波傳感器等間隔分布于汽車的前保險杠上，使得在汽車前面有障礙物時能夠更加快捷的發(fā)現(xiàn)，所述顯示裝置包括第二微控制器芯片13、無線數(shù)據(jù)接收模塊14、第二時鐘模塊15、顯示模塊16、語音模塊17、靜音開關(guān)18以及聲光報警模塊19，所述第二微控制器芯片13分別與無線數(shù)據(jù)接收模塊14、第二時鐘模塊15、顯示模塊16、語音模塊17、靜音開關(guān)18以及聲光報警模塊19相連接，所述無線數(shù)據(jù)接收模塊14通過無線方式連接于無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊12。
[0019]具體的，所述第一微控制器芯片1、第二微控制器芯片13均采用基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的STM32微控制器芯片，該芯片具有強大的ART實時加速度功能、增強的外設(shè)功能以及更低的功耗，并具有極低的運行電流，主要利用其進行超聲波距離、溫度、濕度等處理，其運行速度快，使整體程序變得簡單、高效，系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性得到顯著提高;所述超聲波傳感器2用UT180防水型收發(fā)一體式探頭，使用單探頭計算簡單，避免了雙探頭計算修正參數(shù)的復(fù)雜度，該探頭工作中心頻率為40 ± IkHz，使用的溫度范圍在-40°C到+85°C之間，能夠簡化距離計算的復(fù)雜度，進而提高數(shù)據(jù)的正確性;所述溫度傳感器4采用PtlOO工業(yè)級的鉑熱電阻，利用鉑電阻其電阻值與溫度接近線性關(guān)系，通過測量鉑電阻的電阻值來獲取外界溫度，并運用最小二乘法對PtlOO進行溫度和電阻值的二次曲線擬合，求出二次相關(guān)系數(shù)，從而推導(dǎo)出其最佳曲線方程，可使最終溫度測量精度達到千分之一，將其放置于汽車尾部附近，采用四線制接法，具有準確度高、干擾因素小等特點；所述濕度傳感器5采用HSllOl型濕敏電容器，主要利用濕敏電容器的電容值與相對濕度變化關(guān)系構(gòu)成的振蕩電路，通過對方波的計數(shù)來間接測量外界的濕度值;所述速度傳感器6采用霍爾傳感器，主要功能是將速度這個物理量轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制，通過將汽車車軸的速度傳輸給第一微控制器芯片，第一微控制器芯片根據(jù)事先固化在其flash里面的汽車倒車一般速度來進行倒車距離間距的自動實時調(diào)整，保證了不同狀況下汽車倒車的安全性；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊7采用AD7794模數(shù)轉(zhuǎn)換器，具有低功耗、低噪聲及完整模擬前端等特點并且內(nèi)置24位的六路差分輸入的通道，片內(nèi)集成了低噪聲儀表放大器，主要負責將溫度傳感器采集的溫度電壓小信號轉(zhuǎn)換成以數(shù)字形式輸出的信號并進行放大、濾波等;所述基準電壓源8采用2.5V基準電壓源，基準源提供一個絕對電壓，具有在負載電流、溫度和時間變化時電壓保持穩(wěn)定不變的特性;所述第一時鐘模塊9、第二時鐘模塊15均采用DS1302芯片，是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶有RAM的實時時鐘電路，采用三線接口與CPU進行同步通信，從而降低了微控制器芯片資源的耗費;所述攝像頭模塊10采用外掛式高清攝像頭，主要功能是對汽車尾部正后方進行實時探測，方便駕駛者有一個直觀的觀察視角；所