24组成的第一级供电电路VCC (+8V)，VCC (+8V)给超声波发射电路和放大器提供电源。VCC(+8V)输出给由稳压芯片WD2、电容C16和电容C22组成的第二级电源，输出5V，给单片机、模拟开关和显示器接口供电。
[0042]单片机Ul是泊车雷达控制器的核心，其上连接有由晶体CY、电容C20、电容C21和电阻R29组成的晶振电路，为单片机Ul提供精准的时钟信号。
[0043]超声波发射电路(由于4路发射电路结构完全一致，此处只描述一路):由电阻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 Jl组成，单片机Ul的SENDl端给R9输出40KHz的若干个脉冲信号，经开关三极管Ql驱动升压变压器Z1，升压变压器Zl输出100V左右的高压信号，输出给超声波传感器接口 Jl，超声波传感器接在Jl接口上，由超声波传感器发送超声波信号。
[0044]超声波信号经障碍物反射后，反射波同样被超声波传感器接收到，经电阻R2、电容Cl进行阻抗匹配后进入模拟开关U2的输入端，同时其上也连接有保护二极管Dl、D2，模拟开关U2受单片机Ul控制，将需要的接收信号经电阻R13送给由电压放大器U3B组成的放大器，经放大的信号送入由电压放大器U3C及周边阻容原件组成的带通滤波器滤波，滤波后的信号由IN端送入单片机U1，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，A/D转换器不断采样，当采样到回波信号时，由单片机计算从发射到接收信号的时间(可以利用单片机内部的定时器计算)，进而得到目标障碍物的距离。
[0045]J5是显示器接口，受单片机Ul控制，通过总线方式把距离和方位信息输出给显示器。
[0046]R12为单片机提供上电复位信号。
[0047]在应用中，本实用新型可以按如下方法操作:上电初始首先测量每一通道传感器的谐振频率，控制电路按实际测得的谐振频率发送电信号。
[0048]其中，可以按如下方法测量每个通道的超声波传感器的谐振频率:
[0049]首先发送3个40KHz的脉冲，超声波传感器会以40KHz的频率振动若干周期，随后超声波传感器就以自己的固有频率振荡几个周期，再在幅频特性的第一个幅值低点(超声波传感器由被动驱动频率(40KHz)的振动转换至自有固定频率振动时，有一个转换点，也就是幅频特性的这个幅值低点，可以利用A/D转换器的采样来判断此波形是第一个幅值低点)后的第二个波作为测量点(可以利用A/D转换器的采样来确定该测量点的起始和终止位置)，用单片机内部的计时器测量这个脉冲的宽度，将测量结果换算成频率就得到这只传感器的谐振频率。
[0050]以一个谐振频率为39.2KHz的超声波传感器为例，在本实用新型中测得的数值为39.2KHzo相较于现有技术测得的结果为41.8KHz而言，其结果更加精准，有利于使其工作在最大的发射接收状态。且其测量过程中仅需将直接测得的脉冲宽度换算为频率即可，相较于现有技术“采集一组脉冲信号，然后取平均得到频率”的方式而言，更加简单。
[0051]综上可知，本实用新型的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，可以将传感器安装在车辆保险杠上，负责超声波的发射和接收，控制器负责驱动传感器发射超声波、对接收到的超声波信号进行放大、滤波及运算、同时也对显示器进行数据输出，显示器负责输出距离、方位和声音警示。由于本实用新型能够更快速、准确的追踪传感器的谐振频率，能保证按照每个传感器的固有谐振频率进行超声波发射的驱动，每个传感器都可以工作在其最大发射和接收状态，提高了泊车雷达的测量灵敏度和测量稳定性。
【主权项】
1.一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，其特征在于，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: 发射驱动电路连接于传感器和单片机Ul之间； 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； 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。
2.如权利要求1所述的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其特征在于，还设有电源电路，其具体电路结构为: 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Cl 1、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。
3.如权利要求1所述的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其特征在于，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: 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 Jl，平衡电阻Rl设于升压变压器Zl的次级侧。
4.如权利要求3所述的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其特征在于: 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R13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转换器的输入端，R21和R22组成A/D转换器的基准电路。
5.如权利要求1所述的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其特征在于:单片机Ul还设有复位电路。
6.如权利要求1所述的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其特征在于: 控制器的显示器接口 J5通过总线方式连接显示器。
7.如权利要求1-6任一项所述的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其特征在于: 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。
8.如权利要求1所述的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其特征在于: 所述显示器为数码管或液晶显示器。
9.如权利要求1所述的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其特征在于: 还具有喇叭或蜂鸣器。
【专利摘要】本实用新型涉及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：发射驱动电路连接于传感器和单片机U1之间；模拟开关U2、放大器、滤波器顺序连接于传感器和单片机U1之间；单片机U1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。本实用新型的可精确跟踪传感器谐振频率的泊车雷达，其在实际应用中能够以更简单的方式，更准确地跟踪传感器的谐振频率，有利于其工作在最大发射接收状态，提高了泊车雷达的测量灵敏度和测量稳定性。
【IPC分类】G01S15-93, G01S15-08
【公开号】CN204495999
【申请号】CN201520144878
【发明人】赵军
【申请人】赵军
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月13日