專利名稱：汽車倒車?yán)走_(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車電子設(shè)備，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種汽車倒車?yán)走_(dá)。
背景技術(shù)：
汽車倒車?yán)走_(dá)作為一種汽車電子設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)廣泛使用在汽車中，其主要用于探測車身周圍障礙物的方位與距離，為車輛的駕駛者提供操縱參考?，F(xiàn)有的汽車倒車?yán)走_(dá)一般通過向車身周圍發(fā)射一個(gè)特定頻率的超聲波，由超聲波接收器接收障礙物反射回來的返回波信號(hào)，再通過返回波放大器將該信號(hào)放大后直接交由中央處理器進(jìn)行適時(shí)處理分析，并將處理結(jié)果輸出給報(bào)警裝置或/和顯示裝置，以此實(shí)現(xiàn)探測車身周圍是否存在障礙物以及該障礙物與車身的具體位置關(guān)系這種目的。
如圖1，所示為傳統(tǒng)的汽車倒車?yán)走_(dá)的原理框圖。該倒車?yán)走_(dá)包括控制主機(jī)(2)、一或多個(gè)發(fā)射和接收超聲波的探頭(1)，控制主機(jī)(2)包括電源穩(wěn)壓電路(21)、中心處理器(22)、超聲發(fā)射電路(23)和超聲接收電路(24)，中心處理器(22)連接并控制著超聲發(fā)射電路(23)和超聲接收電路(24)，每路超聲發(fā)射電路(23)連接一個(gè)探頭(1)且其包括發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換器(230)、發(fā)射信號(hào)放大器(231)，該超聲接收電路(24)包括濾除發(fā)射波的電子開關(guān)(240)、回波處理電路(241)。
倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的超聲波傳感器一般都安裝在汽車的前、后保險(xiǎn)杠上，包括中央處理器的控制ECU(主機(jī))一般都安裝在汽車儀表盤內(nèi)或后行李箱內(nèi)，因此超聲波傳感器到控制ECU之間有3米～6米的傳輸線。由于超聲波在碰到障礙物時(shí)，雖然會(huì)適時(shí)發(fā)生反射形成回波，但是，由于障礙物自身的性質(zhì)、形狀、大小等與車身的距離以及周圍環(huán)境等因素的影響，往往會(huì)使經(jīng)反射的超聲波的回波信號(hào)幅度非常小。當(dāng)很小的回波信號(hào)通過3米～6米的傳輸線的衰減后，到達(dá)控制ECU(主機(jī))內(nèi)部已經(jīng)很微弱了，微弱的回波信號(hào)幅度與傳輸線上的各種干擾信號(hào)幅度接近時(shí)，將會(huì)使返回波信號(hào)處理電路很難識(shí)別回波信號(hào)與干擾信號(hào)，因此中央處理器也無法順利或正確地接受和處理，這樣倒車?yán)走_(dá)可能難以探測到障礙物或探測到的信息不準(zhǔn)確，尤其是當(dāng)障礙物比較小而且距離車身較遠(yuǎn)時(shí)(一般大于2.0米時(shí))，這種現(xiàn)象會(huì)更加明顯，因此有必要對(duì)現(xiàn)有的這種倒車?yán)走_(dá)技術(shù)加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是要提供一種汽車倒車?yán)走_(dá)，該汽車倒車?yán)走_(dá)具有如下優(yōu)點(diǎn)可以提高超聲回波的信噪比，從而更加準(zhǔn)確地探測車身周圍的障礙物的方位與距離。
為此，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種汽車倒車?yán)走_(dá)，其包括控制主機(jī)、一或多個(gè)發(fā)射和接收超聲波的探頭，所述控制主機(jī)包括電源穩(wěn)壓電路、中心處理器、超聲發(fā)射電路和超聲接收電路，中心處理器連接并控制著超聲發(fā)射電路和超聲接收電路，每路超聲發(fā)射電路連接一個(gè)探頭且其包括發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換器、發(fā)射信號(hào)放大器，該超聲接收電路包括濾除發(fā)射微波的電子開關(guān)、回波處理電路，而所述超聲發(fā)射電路(23)還包括將發(fā)射信號(hào)疊加到電源電路上的發(fā)射疊加器，該發(fā)射疊加器的輸出端與所述傳輸線的A端相連接；所述倒車?yán)走_(dá)還包括緊貼每個(gè)探頭設(shè)置的傳感器組件，所述傳感器組件包括依次連接的從電源電壓中分離出發(fā)射信號(hào)的發(fā)射分離器、發(fā)射信號(hào)升壓器；所述傳輸線的B端連接著所述發(fā)射分離器的輸入端，而一個(gè)所述探頭連接著該發(fā)射信號(hào)升壓器的輸出端；所述傳感器組件還包括將回波信號(hào)疊加到電源電壓上的回波疊加器、而回波疊加器連接在探頭與傳輸線的B端之間，相應(yīng)地，所述超聲接收電路還包括從電源電壓中分離出回波信號(hào)的回波分離電路，該超聲接收電路包括依次鏈接的回波分離電路、電子開關(guān)、選頻再放大器、回波濾波器、回波處理電路，該電子開關(guān)與回波處理電路分別連接著所述中心處理器的相應(yīng)信號(hào)接腳。
采用本實(shí)用新型裝置的汽車，由于在現(xiàn)有的倒車?yán)走_(dá)控制ECU內(nèi)部增設(shè)了發(fā)射信號(hào)與電源電壓疊加電路，而相應(yīng)地，在緊貼原有探頭處增設(shè)了傳感器組件，傳感器組件內(nèi)部包括從電源電壓中分離出發(fā)射信號(hào)的發(fā)射分離器、以及發(fā)射信號(hào)升壓器，因此在發(fā)射信號(hào)的傳送過程中，傳輸線上的信號(hào)只有較小的衰減、干擾影響大幅減小。
而且，所述傳感器組件還包括將回波與電源電壓疊加的回波疊加器，回波疊加器連接在探頭與傳輸線的B端之間；相應(yīng)地，超聲接收電路還包括從電源電壓中分離出回波信號(hào)的回波分離電路，該超聲接收電路包括依次鏈接的回波分離電路、電子開關(guān)、選頻再放大器、回波濾波器、回波處理電路，由于上述進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明的倒車?yán)走_(dá)使得回波接收信號(hào)進(jìn)一步增強(qiáng)、接收/傳送過程中傳輸線上干擾影響基本消除，從而可以將探測距離延伸到3米以上。
為了進(jìn)一步改進(jìn)抗干擾性能，本實(shí)用新型的電路改進(jìn)包括所述傳感器組件還包括穩(wěn)壓濾波器，該穩(wěn)壓濾波器連接在所述發(fā)射分離器輸入端上。
所述回波疊加器與所述探頭之間還串聯(lián)有回波選頻預(yù)放大器，該回波選頻預(yù)放大器輸入端連接在所述探頭上。
所述回波分離電路包括依次鏈接的阻抗匹配器、從電源電壓中分離出回波信號(hào)的隔離器。
所述傳感器組件中的發(fā)射分離器包括依次鏈接的從電源電壓中分離出發(fā)射信號(hào)的隔離器、發(fā)射波形變換器、發(fā)射放大器、變壓驅(qū)動(dòng)器。
所述中心處理器的信號(hào)接腳連接并控制著各路超聲發(fā)射電路，所述電子開關(guān)的信號(hào)引腳連接并控制著各路回波分離電路。
所述電源穩(wěn)壓電路包括提供控制主機(jī)的工作電源電路和強(qiáng)化信號(hào)傳輸?shù)寞B加電源電路。
所述疊加電源電路輸出電壓為8伏。
所述發(fā)射疊加器包括連接在電源穩(wěn)壓電路高壓端與所述發(fā)射信號(hào)放大器輸出端之間的限壓電阻。
所述回波疊加器包括串連在回波選頻預(yù)放大器與傳輸線B端之間的耦合電容和電阻。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是傳統(tǒng)的汽車倒車?yán)走_(dá)的原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型汽車倒車?yán)走_(dá)實(shí)施例的原理框圖。
圖3是圖2實(shí)施例中的探頭及傳感器組件的元器件電路圖。
圖4是圖2實(shí)施例中的超聲發(fā)射電路、電源穩(wěn)壓電路的元器件電路圖。
圖5是圖2實(shí)施例中的中心處理器與電子開關(guān)的元器件電路圖。
圖6是圖2實(shí)施例中的選頻再放大器、回波濾波器及處理電路的元器件電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖2，所示為本實(shí)用新型的汽車倒車?yán)走_(dá)實(shí)施例的原理框圖。該倒車?yán)走_(dá)包括其包括控制主機(jī)(2)、一或多個(gè)發(fā)射和接收超聲波的探頭(1)，所述控制主機(jī)(2)包括電源穩(wěn)壓電路(21)、中心處理器(22)、超聲發(fā)射電路(23)和超聲接收電路(24)，中心處理器(22)連接并控制著超聲發(fā)射電路(23)和超聲接收電路(24)，每路超聲發(fā)射電路(23)連接一個(gè)探頭(1)且其包括發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換器(230)、發(fā)射信號(hào)放大器(231)，該超聲接收電路(24)包括濾除發(fā)射波的電子開關(guān)(240)、回波處理電路(241)。
而所述超聲發(fā)射電路(23)還包括將發(fā)射信號(hào)與電源電壓疊加的發(fā)射疊加器(232)，該發(fā)射疊加器(232)的輸出端與所述傳輸線(3)的A端相連接；所述倒車?yán)走_(dá)還包括緊貼每個(gè)探頭設(shè)置的傳感器組件(4)，所述傳感器組件(4)包括依次連接的發(fā)射分離器(41)、發(fā)射信號(hào)升壓器(42)；所述傳輸線(3)的B端連接著所述發(fā)射分離器(41)的輸入端，而一個(gè)所述探頭(1)連接著該發(fā)射信號(hào)升壓器(42)的輸出端；所述傳感器組件(4)還包括將回波與電源電壓疊加的回波疊加器(45)、回波選頻預(yù)放大器(44)，該回波選頻預(yù)放大器(44)輸入端也連接在所述探頭(1)上、而回波疊加器(45)連接在回波選頻預(yù)放大器(44)輸出端與傳輸線(3)B端之間，所述傳感器組件(4)還包括穩(wěn)壓濾波器(43)，該穩(wěn)壓濾波器(43)連接在所述發(fā)射分離器(41)輸入端上。所述傳感器組件(4)中的發(fā)射分離器(41)包括依次鏈接的從電源電壓中分離出發(fā)射信號(hào)的隔離器(410)、發(fā)射波形變換器(411)、發(fā)射放大器(412)、變壓驅(qū)動(dòng)器(413)。
相應(yīng)地，所述超聲接收電路(24)還包括回波分離電路(242)，該回波分離電路(242)連接在所述傳輸線A端和所述電子開關(guān)(240)的輸入端之間。所述中心處理器(22)的信號(hào)接腳連接并控制著各路超聲發(fā)射電路(23)，所述電子開關(guān)(240)的信號(hào)引腳連接并控制著各路回波分離電路(242)。所述超聲接收電路(24)包括依次鏈接的回波分離電路(242)、電子開關(guān)(240)、選頻再放大器(243)、回波濾波器(244)、回波處理電路(241)，該電子開關(guān)(240)與回波處理電路(241)分別連接著所述中心處理器(22)的相應(yīng)信號(hào)接腳。所述回波分離電路(242)包括依次鏈接的阻抗匹配器(244)、從電源電壓中分離出回波信號(hào)的隔離器(245)。
如圖3，所示為本實(shí)用新型的探頭及傳感器組件的元器件電路圖。其中發(fā)射分離器(41)包括三極管DA1、發(fā)射信號(hào)升壓器(42)包括變壓器L2、穩(wěn)壓濾波器(43)包括電阻R1、電容器C2；所述傳輸線(3)的B端通過CON2連接著所述發(fā)射分離器(41)的輸入端，而一個(gè)所述探頭(1)連接著該變壓器L2的輸出端。所述傳感器組件(4)的回波選頻預(yù)放大器(44)包括IC1、回波疊加器(45)包括R15與C8，該回波選頻預(yù)放大器(44)輸入端也連接著所述探頭(1)，所述回波疊加器(45)輸出端也通過CON2連接著所述傳輸線(3)的B端；所述傳感器組件(4)中的發(fā)射分離器(41)包括依次鏈接的從電源電壓中分離出發(fā)射信號(hào)的隔離器(410)(DA1等)、發(fā)射波形變換器(411)(C10、R12等)、發(fā)射放大器(412)(T2等)、變壓驅(qū)動(dòng)器(413)(T3等)。
如圖4，所示為本實(shí)用新型的超聲發(fā)射電路、電源穩(wěn)壓電路的元器件電路圖。本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述控制主機(jī)(2)包括三路超聲發(fā)射電路(23)和三路回波分離電路(242)(僅表示其中之一)，所述中心處理器(22)的信號(hào)接腳連接并控制著三路超聲發(fā)射電路(23)，所述電子開關(guān)(240)的信號(hào)引腳連接并控制著各路回波分離電路(242)，而一路超聲發(fā)射電路(23)和一路回波分離電路(242)共同通過一條雙股傳輸線(3)連接著一套傳感器組件。
超聲發(fā)射電路(23)中，各路發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換器(230)分別包括電阻R8\C11，R9\C12，R22\C23，發(fā)射信號(hào)放大器(231)分別包括三極管Q1、Q2、Q3，發(fā)射疊加器(232)分別包括連接在含IC1的電源穩(wěn)壓電路(21)的8伏電壓端與Q1、Q2、Q3輸出端之間的限壓電阻R1、R2、R3。
該超聲發(fā)射電路(23)的輸出端還分別通過L1、L2、L3及相應(yīng)的接頭CON2與一條傳輸線(3)的A端相連接。
超聲接收電路(24)中的回波分離電路(242)分別包括依次鏈接的阻抗匹配器(244)L1、L2、L3、R4、R12、R24，隔離器(245)C7、C17、C26，所述傳輸線A端還連接著該回波分離電路(242)的輸入端。
如圖5，所示為本實(shí)用新型的中心處理器與電子開關(guān)的元器件電路圖。中心處理器為IC3，電子開關(guān)為IC6，而所述電子開關(guān)(240)的輸入端連接著回波分離電路(242)的輸出端。所述超聲接收電路(24)包括依次鏈接的回波分離電路(242)、電子開關(guān)(240)、選頻再放大器(243)、回波濾波器(244)、回波處理電路(241)。其前后電路的連接參看相應(yīng)字母標(biāo)記。
如圖6，所示為本實(shí)用新型的選頻再放大器、回波濾波器及處理電路的元器件電路圖。該電子開關(guān)(240)與回波處理電路(241)分別連接著所述中心處理器(22)的相應(yīng)信號(hào)接腳。其前后電路的連接參看相應(yīng)字母標(biāo)記。
本本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了發(fā)射信號(hào)的傳送和回波信號(hào)的傳送都基本不受傳輸線的衰減和被傳輸線上的各種干擾信號(hào)干擾，第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在控制ECU內(nèi)部增加了超聲波發(fā)射信號(hào)與電源疊加器，傳感器組件內(nèi)增設(shè)了發(fā)射分離器，超聲波發(fā)射信號(hào)經(jīng)電源線傳送到超聲波傳感器組件內(nèi)的發(fā)射分離電路，發(fā)射分離電路從電源線上分離出發(fā)射信號(hào)，再輸出到發(fā)射信號(hào)升壓器，發(fā)射信號(hào)升壓器把發(fā)射信號(hào)的電壓幅度升到規(guī)定的幅度，通過超聲波傳感器向外發(fā)射出去。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)在傳感器組件內(nèi)增設(shè)了回波選頻放大器和回波與電源疊加器，在控制ECU內(nèi)增加了回波分離電路，在傳感器組件內(nèi)部，超聲波接收器輸出的信號(hào)，經(jīng)選頻放大器將回波信號(hào)放大到遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳輸線上的干擾信號(hào)后，并把放大的回波信號(hào)疊加到電源線上傳送到控制ECU，控制ECU內(nèi)部通過回波分離電路將從電源線上分離出回波信號(hào)，再送到回波處理電路處理，然后送入CPU處理。這樣CPU就可以得到適時(shí)、正確的能反映車身周圍障礙物的距離和/或方位的分析數(shù)據(jù)源，為使用者正確判斷障礙物的方位與距離提供了保障。
權(quán)利要求1.一種汽車倒車?yán)走_(dá)，其包括控制主機(jī)(2)、一或多個(gè)發(fā)射和接收超聲波的探頭(1)，所述控制主機(jī)(2)包括電源穩(wěn)壓電路(21)、中心處理器(22)、超聲發(fā)射電路(23)和超聲接收電路(24)，中心處理器(22)連接并控制著超聲發(fā)射電路(23)和超聲接收電路(24)，每路超聲發(fā)射電路(23)連接一個(gè)探頭(1)且其包括發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換器(230)、發(fā)射信號(hào)放大器(231)，該超聲接收電路(24)包括電子開關(guān)(240)、回波處理電路(241)，其特征在于所述超聲發(fā)射電路(23)還包括發(fā)射疊加器(232)，該發(fā)射疊加器(232)的輸出端與所述傳輸線(3)的A端相連接；所述倒車?yán)走_(dá)還包括緊貼每個(gè)探頭設(shè)置的傳感器組件(4)，所述傳感器組件(4)包括依次連接的發(fā)射分離器(41)、發(fā)射信號(hào)升壓器(42)；所述傳輸線(3)的B端連接著所述發(fā)射分離器(41)的輸入端，而一個(gè)所述探頭(1)連接著該發(fā)射信號(hào)升壓器(42)的輸出端；所述傳感器組件(4)還包括回波疊加器(45)、而回波疊加器(45)連接在探頭(1)與傳輸線(3)的B端之間，相應(yīng)地，所述超聲接收電路(24)還包括回波分離電路(242)，該超聲接收電路(24)包括依次鏈接的回波分離電路(242)、電子開關(guān)(240)、選頻再放大器(243)、回波濾波器(244)、回波處理電路(241)，該電子開關(guān)(240)與回波處理電路(241)分別連接著所述中心處理器(22)的相應(yīng)信號(hào)接腳。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車倒車?yán)走_(dá)，其特征在于所述傳感器組件(4)還包括穩(wěn)壓濾波器(43)，該穩(wěn)壓濾波器(43)連接在所述發(fā)射分離器(41)輸入端上。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車倒車?yán)走_(dá)，其特征在于所述回波疊加器(45)與所述探頭(1)之間還串聯(lián)有回波選頻預(yù)放大器(44)，該回波選頻預(yù)放大器(44)輸入端連接在所述探頭(1)上。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車倒車?yán)走_(dá)，其特征在于所述回波分離電路(242)包括依次鏈接的阻抗匹配器(244)、從電源電壓中分離出回波信號(hào)的隔離器(245)。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車倒車?yán)走_(dá)，其特征在于所述傳感器組件(4)中的發(fā)射分離器(41)包括依次鏈接的從電源電壓中分離出發(fā)射信號(hào)的隔離器(410)、發(fā)射波形變換器(411)、發(fā)射放大器(412)、變壓驅(qū)動(dòng)器(413)。
6.如權(quán)利要求1所述的汽車倒車?yán)走_(dá)，其特征在于所述中心處理器(22)的信號(hào)接腳連接并控制著各路超聲發(fā)射電路(23)，所述電子開關(guān)(240)的信號(hào)引腳連接并控制著各路回波分離電路(242)。
7.如權(quán)利要求1所述的汽車倒車?yán)走_(dá)，其特征在于所述電源穩(wěn)壓電路(21)包括提供控制主機(jī)(2)的工作電源電路和強(qiáng)化信號(hào)傳輸?shù)寞B加電源電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車倒車?yán)走_(dá)，其包括控制主機(jī)、一或多個(gè)探頭，主機(jī)包括電源穩(wěn)壓電路，主機(jī)中，中心處理器連接超聲發(fā)射電路和超聲接收電路，每路超聲發(fā)射電路包括發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換器、發(fā)射信號(hào)放大器、與傳輸線的A端相連接的發(fā)射疊加器，超聲接收電路包括依次鏈接的回波分離電路、電子開關(guān)、選頻再放大器、回波濾波器、回波處理電路，電子開關(guān)與回波處理電路分別連接著中心處理器的相應(yīng)信號(hào)接腳。倒車?yán)走_(dá)還包括傳感器組件，其包括發(fā)射分離器、發(fā)射信號(hào)升壓器，傳輸線的B端連接發(fā)射分離器，而探頭連接發(fā)射信號(hào)升壓器，其還包括回波疊加器。本實(shí)用新型汽車倒車?yán)走_(dá)可以提高超聲回波的信噪比，從而更加準(zhǔn)確地探測車身周圍的障礙物的方位與距離。
文檔編號(hào)G01S15/06GK2874530SQ200620056519
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日
發(fā)明者孫仁富 申請(qǐng)人:深圳市航盛電子股份有限公司