专利名称：一种汽车倒车雷达的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于探测车身周围障碍物的方位与距离的汽车倒车雷达技术。
背景技术：
汽车倒车雷达作为一种汽车电子设备现已经广泛使用在汽车中，主要用于探测车身周围障碍物的方位与距离，为车辆的驾驶者提供参考。现有的汽车倒车雷达的工作原理一般是通过超声波发射器向车身周围发射一个特定频率的超声波，由超声波接收器接收障碍物反射回来的返回波信号，再通过返回波信号放大器将该信号放大后直接交由中央处理器进行适时处理分析，并将处理结果输出给报警装置或/和显示装置，以此达到实现探测车身周围是否存在障碍物以及该障碍物与车身的具体位置关系这种目的。
由于超声波在碰到障碍物时，虽然会适时发生反射形成返回波，但是，经反射后的超声波会由于受障碍物自身的性质、与车身的距离以及周围环境等因素的影响，往往会发生不同程度的频率漂移现象，当频率的漂移幅度过大，将会使返回波信号放大器输出的信号难以被中央处理器顺利或正确地接受和处理，这样，倒车雷达可能难以探测到障碍物或探测到的信息不准确，尤其是当障碍物距离车身较远时(一般大于2.0米时)，这种现象会更加明显，因此有必要对现有的这种倒车雷达技术加以改进。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是旨在提供一种可以更加准确地探测车身周围的障碍物方位与距离的汽车倒车雷达。
根据本实用新型，一种汽车倒车雷达，包括发射超声波测距信号并接收返回波信号的超声波发射和接收器，以及与所述的超声波发射和接收器依顺序相接的前端处理电路和放大返回波信号的信号放大器；报警装置可接收中央处理器的输出信号并适时显示或报警；其特征在于还包括频率锁相环电路；所述的频率锁相环电路可根据信号放大器输入的信号与基准信号之间的频率相位差而自动调整并产生与所述信号放大器接收的输入信号同频率的输出信号，再输出给中央处理器。
所述的频率锁相环电路可进一步包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器，所述的鉴相器接收并比较所述信号放大器的输入信号和所述压控振荡器的基准输出信号之间的相位差，所述环路滤波器接收所述的鉴相器的输出信号并滤除其中的高频杂讯；所述压控振荡器根据所述环路滤波器的输出信号自动调整并产生与所述信号放大器的输入信号同频率的输出信号，再输出给中央处理器。
采用本实用新型技术后，由于在现有的倒车雷达的放大器与中央处理器之间增设了可以进行频率跟踪与频率锁定的锁相环电路，因此，即使经反射后的超声波发生了一定程度的频率漂移现象，本实用新型也能够准确地捕捉到返回波信号，保证了中央处理器可以得到适时、正确的能反映车身周围环境或障碍物的距离的测算、分析数据源，为使用者正确判断障碍物的方位与距离提供了保障。
本实用新型的目的、特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
图1是现有的汽车倒车雷达的电路框图；图2是本实用新型所述的一种汽车倒车雷达的电路框图；图3是本实用新型所述汽车倒车雷达一种实施例的电路原理图。
具体的实施方式参照图2，一种汽车倒车雷达，包括一个或多个发射超声波测距信号并接收返回波信号的超声波发射和接收器1，目的是为了更准确地探测车身周围不同方位的障碍物的存在与否以及距离；还包括与所述的超声波发射和接收器1依顺序相接的前端处理电路2和放大返回波信号的信号放大器3；报警装置5可接收中央处理器4的输出信号并适时显示或报警；上述前端处理电路2、信号放大器3、报警装置5均可用现有技术以通常的方式设计和工作，本实用新型为了实现可进行频率跟踪与频率锁定的功能，特别在信号放大器3与中央处理器4之间增设了一个频率锁相环电路6；所述的频率锁相环电路6可根据信号放大器3输入的信号与基准信号，即本系统装置发射的基准信号之间的频率相位差而自动调整并产生与所述信号放大器3接收的输入信号同频率的输出信号，再输出给中央处理器4，这样中央处理器就可以得到适时、正确的能反映车身周围障碍物的距离和/或方位的分析数据源，为使用者正确判断障碍物的方位与距离提供了保障。
上述的频率锁相环电路6可进一步包括鉴相器61、环路滤波器63和压控振荡器62；鉴相器61接收并比较信号放大器3的输入信号和压控振荡器62自身产生的基准输出信号之间的相位差，环路滤波器63接收鉴相器61的输出信号并滤除其中的高频杂讯；压控振荡器62根据环路滤波器63的输出信号自动调整并产生与所述信号放大器3的输入信号同频率的输出信号，再输出给中央处理器4。
本实用新型的工作原理是这样的从上述的各超声波接收器输出的信号经前端处理电路2以通用的方式进行前处理，并将处理后的信号交由信号放大器3对返回波信号进行放大，放大后的信号再通过频率锁相环电路6中的鉴相器61、环路滤波器63和压控振荡器62加以处理。鉴相器61实际上是一个相位比较装置，它是把输入信号Si(t)和压控振荡器自身产生的基准输出信号So(t)的相位进行比较，产生对应于两个信号相位差的误差电压Se(t)；环路滤波器63的作用是滤除误差电压Se(t)中的高频成分和噪声，以保证环路所要求的信号性能，增加系统的稳定性；压控振荡器62接收环路滤波器63输出的误差控制电压Sd(t)的控制，使压控振荡器的频率自动向输入信号Si(t)的频率靠拢，直至消除频差而锁定。频率锁相环电路6是个相位误差控制系统，它比较输入信号和压控振荡器自身产生的基准输出信号So(t)之间的相位差，从而产生误差控制电压Sd(t)并依此来跟踪输入信号Si(t)的频率，以达到与输入信号在一定范围内同频跟踪的目的。
在频率锁相环电路6开始工作时，如果输入信号Si(t)的频率与压控振荡器自身产生的基准输出信号So(t)的频率不同，则由于两信号之间存在固有的频率差，它们之间的相位差势必一直在变化，结果鉴相器61输出的误差电压Se(t)就在一定范围内变化，误差电压Se(t)经环路滤波器63滤除其中的高频杂讯后，产生误差控制电压Sd(t)，在这种误差控制电压Sd(t)的作用下，压控振荡器62的频率也在变化。当压控振荡器62的频率变化到与输入信号频率相等时，压控振荡器62的输出信号就在这个频率上自动稳定下来，在达到稳定后，输入信号Si(t)和压控振荡器输出给中央处理器4的信号之间的频差为零，相差不再随时间变化，此时，误差控制电压为一固定值，由鉴相器61、环路滤波器63和压控振荡器62构成的环路就进入“锁定”状态。这就是频率锁相环电路6工作的大致过程，中央处理器4接收到频率锁相环电路6给出的信号可正确判断障碍物的距离。
在本实用新型的一种实施例中，频率锁相环电路6可以直接采用日本松下(NATIONAL)公司生产的型号为LM567的IC芯片及其辅助电路，所述IC芯片的输入端、输出端分别接信号放大器3的输出端、中央处理器4的输入端，该芯片的主要结构或原理是将上述的鉴相器、环路滤波器和压控振荡器集成在一起，图3示出了使用这种芯片的本实用新型的电路原理图，考虑到与现有技术的其他电路框图的异同，图中仅示出了中央处理器4和频率锁相环电路6的部分电路原理图，其中中央处理器4可以使用型号为PIC16F72的IC芯片及其辅助电路即可，虚线方框内的电路为包括有鉴相器、环路滤波器和压控振荡器的LM567的IC芯片及其辅助电路，依此应当可以实现本实用新型的目的。
权利要求1.一种汽车倒车雷达，包括发射超声波测距信号并接收返回波信号的超声波发射和接收器(1)，以及与所述的超声波发射和接收器(1)依顺序相接的前端处理电路(2)和放大返回波信号的信号放大器(3)；报警装置(5)可接收中央处理器(4)的输出信号并适时显示或报警；其特征在于还包括频率锁相环电路(6)；所述的频率锁相环电路(6)可根据信号放大器(3)输入的信号与基准信号之间的频率相位差而自动调整并产生与所述信号放大器(3)接收的输入信号同频率的输出信号，再输出给中央处理器(4)。
2.如权利要求1所述的一种汽车倒车雷达，其特征在于所述的频率锁相环电路(6)进一步包括鉴相器(61)、环路滤波器(63)和压控振荡器(62)，所述的鉴相器(61)接收并比较所述信号放大器(3)的输入信号和所述压控振荡器(62)的基准输出信号之间的相位差，所述环路滤波器(63)接收所述的鉴相器(61)的输出信号并滤除其中的高频杂讯；所述压控振荡器(62)根据所述环路滤波器(63)的输出信号自动调整并产生与所述信号放大器(3)的输入信号同频率的输出信号，再输出给中央处理器(4)。
3.如权利要求1所述的一种汽车倒车雷达，其特征在于所述的频率锁相环电路(6)为日本松下公司生产的型号为LM567的IC芯片及其辅助电路，所述IC芯片的输入端、输出端分别接所述信号放大器(3)的输出端、所述中央处理器(4)的输入端。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车倒车雷达，包括超声波发射和接收器(1)前端处理电路(2)、信号放大器(3)；报警装置(5)可接收中央处理器(4)的输出信号并适时显示或报警；还包括一可根据信号放大器输入的信号与基准信号之间的频率相位差而自动调整并产生与信号放大器接收的输入信号同频率的输出信号、再输出给中央处理器的频率锁相环电路(6)，所述频率锁相环电路可进一步包括鉴相器(61)、环路滤波器(63)和压控振荡器(62)，本实用新型可以在返回波发生频率漂移时仍能够对其进行准确地捕捉，保证了中央处理器可以得到适时、正确的能反映车身周围障碍物的距离的分析数据源，为使用者正确判断障碍物的方位与距离提供了保障。
文档编号G01S15/00GK2733379SQ20042008831
公开日2005年10月12日 申请日期2004年9月15日 优先权日2004年9月15日
发明者饶生源 申请人:深圳市航盛电子股份有限公司