可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达的制作方法

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可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车附属结构,具体地说是指一种汽车超声波泊车雷达,尤其是一种可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达。
【背景技术】
[0002]泊车雷达(装置于车尾一般叫做倒车雷达)作为汽车安全的重要辅助装置多年来已经成功在汽车上得到广泛应用,据2013年统计,中国市场的在售新车中80%以上已经原厂标配了倒车雷达。
[0003]目前,泊车雷达工作时,控制电路会依次向4- 8个超声波传感器发送固定频率的电信号fo(常见为40KHz),如果传感器自身的谐振频率4和f C1相同,传感器向外发送超声波的能力最大,同时接收回波的能力也越强,否则偏离fQ越多,其发送能力越弱,接收回波的能力也越弱。我们总是希望每个超声波传感器的谐振频率都完全一致,并且等于&,但由于超声波传感器加工工艺的差异、温度的变化、传感器自身老化等因素的影响,传感器谐振频率实际上千差万别,结果是每个传感器都不是其最大发射和接收状态,各通道的发射和接收能力也相差很大,解决这个问题最好的办法就是首先测量超声波传感器的谐振频率,然后按照这个频率发射超声波信号。
[0004]授权公告号CN201408265Y的中国实用新型专利公开了一种“超声波倒车雷达”,其包括电源、雷达模块、与雷达模块电连接的主机面板,雷达模块包括微控制器、超声波元件、驱动电路,主机面板包括有显示屏、扬声器及控制按钮,该控制器为内部整合有放大器、Α/D转换器及定时器的微控制器。其具有超声波组件频率自动校准功能。其校准功能的工作过程是:在车主倒车时,雷达模块上电,倒车雷达系统初始化,开始频率校正,微控制器发出40KHz的超声波信号,然后一组定时器计时,一组计数器计固定脉冲个数,计时结束后计算余震频率并设为该通道的校正频率。
[0005]由以上描述我们可以知道,其计算传感器谐振频率的方法是通过采集一组脉冲信号,然后取平均得到需要的超声波传感器的谐振频率。
[0006]但实际上按这种方法计算得到的谐振频率和实际相差巨大。以一个实际谐振频率是39.2KHz的传感器为例,按以上方法,我们以图示波形得到的传感器谐振频率是41.SKHzο显然这种方法得到的传感器谐振频率和实际相差较大,在实际应用中不能准确跟踪传感器的谐振频率,使其不能工作在最大发射接收状态。
【实用新型内容】
[0007]为了克服现有技术的上述缺陷,本实用新型目的在于提供一种可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达,其可以更准确的追踪倒车雷达中各通道的传感器的谐振频率,使各通道的传感器工作在最大发射接收状态。
[0008]为了达到上述目的,本实用新型提供的主要技术方案包括:
[0009]一种可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达,其具有依次连接的传感器、控制器和显示器,所述控制器中设有发射驱动电路、模拟开关U2、放大器、滤波器和单片机U1,其中:
[0010]发射驱动电路连接于传感器和单片机Ul之间;
[0011]模拟开关U2、放大器、滤波器顺序连接于传感器和单片机Ul之间;
[0012]单片机Ul中设有依次连接的A/D转换器、定时器,以及运算和逻辑单元,A/D转换器与滤波器连接,运算和逻辑单元与显示器的显示驱动连接。
[0013]进一步的,还设有电源电路,其具体电路结构为:
[0014]电源电路的输入端J9经自恢复保险F、滤波电感L连接滤波用电解电容C11、C14、C18,滤波电感L连接滤波用电解电容Cll、C14、C18的节点为+12V,此+12V连接包括稳压芯片WD1、电容C6、电容C12、电容C24的第一级供电电路+8V VCC, +8V VCC给超声波发射驱动电路和放大器供电,+8V VCC输出给包括稳压芯片WD2、电容C16和电容C22的第二级电源,该第二级电源输出+5V,给单片机U1、模拟开关U2和显示器供电。
[0015]进一步的,所述传感器为4个超声波传感器,与之对应的发射驱动电路中的至少I路超声波发射驱动电路的结构为:
[0016]包括电阻R9、开关三极管Q1、升压变压器Z1、平衡电阻R1、超声波传感器接口 J1,电阻R9连接于单片机Ul的SENDl端和开关三极管Ql的基极之间,开关三极管Ql的集电极连接升压变压器Zl的初级侧,升压变压器Zl次级侧的高压信号输出给超声波传感器接口 J1,超声波传感器的波发生器接超声波传感器接口 J1,平衡电阻Rl设于升压变压器Zl的次级侧。
[0017]进一步的,超声波传感器的波接收器经电阻R2、电容Cl和保护二极管D1、D2接模拟开关U2的输入端,模拟开关U2的输出端经电阻Rl3连接包括电压放大器U3B的放大器,再连接由电压放大器U3C及周边阻容原件组成的带通滤波器滤波,再连接单片机Ul的IN端,单片机Ul的IN端是其内置A/D转换器输入端,R21和R22组成A/D转换器的基准电路。
[0018]进一步的,单片机Ul还设有复位电路。
[0019]进一步的,控制器的显示器接口 J5通过总线方式连接显示器。
[0020]上述任一种可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达,进一步的,所述单片机Ul连接有包括晶体CY、电容C20、电容C21和电阻R29的晶振电路。
[0021]所述显示器为数码管或液晶显示器。
[0022]还可以具有喇叭或蜂鸣器。
[0023]本实用新型的有益效果是:
[0024]本实用新型的倒车雷达,可以更准确的追踪传感器的谐振频率,并使其工作在最大的发射接收状态;
[0025]本实用新型的倒车雷达,追踪传感器的谐振频率时,可以简化校准方式,使校准更简单、更快,且不需复杂的计算;
[0026]本实用新型的结构简单,适于实用。
【附图说明】
[0027]图1是本实用新型一个实施例的整体结构示意图;
[0028]图2是本实用新型一个实施例的框架结构示意图;
[0029]图3是本实用新型一个实施例的单片机Ul的结构示意图;
[0030]图4是本实用新型一个实施例的控制器的部分结构示意图(示出了依次连接的模拟开关、放大器和滤波器);
[0031]图5是本实用新型一个实施例的发射驱动电路的结构示意图;
[0032]图6是本实用新型一个实施例的电源电路的结构示意图;
[0033]图7是本实用新型一个实施例的复位电路的结构示意图;
[0034]图8是本实用新型一个实施例的显示器接口的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]为便于理解,下面结合附图以【具体实施方式】对本实用新型作进一步描述。
[0036]参见图1至图8,本实用新型一个实施例的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达,其具有依次连接的传感器、控制器和显示器,所述控制器中设有电源电路、发射驱动电路、模拟开关U2、放大器、滤波器和单片机U1,其中:
[0037]电源电路的输入端J9可接车载电源,并作为倒车灯接口 ;
[0038]发射驱动电路连接于传感器和单片机Ul之间;
[0039]模拟开关U2、放大器、滤波器顺序连接于传感器和单片机Ul之间;
[0040]单片机Ul中设有依次连接的A/D转换器、定时器,以及运算和逻辑单元,A/D转换器与滤波器连接,运算和逻辑单元与显示器的显示驱动连接。
[0041 ] 其中,车载电源由插座J9输入,经自恢复保险F、滤波电感L连接滤波用电解电容(:11、(:14、(:18,滤波电感1^连接滤波用电解电容(:11、(:14、(:18的节点为+12,此+12连接稳压芯片WDl、电容C6、电容C12、电容C
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