专利名称：超声波倒车检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种倒车暨泊车辅助装置，尤其涉及一种在倒车暨泊车时利用超 声波检测距离的系统。
背景技术：
“停车”是每一位驾驶者都必须面对的问题，有时停车位的规划比较狭窄，在此状 况下，驾驶者必须具备丰富的经验及娴熟的技巧才能将车顺利的倒入停车格。当驾驶者的 技术不是那么熟练时，非预期的擦撞、碰撞事件就很难避免。为了协助驾驶者解决倒车暨 泊车的困难，市面上出现了一种倒车雷达，该倒车雷达又称泊车辅助系统，由超声波传感器 (俗称探头)、控制器和显示端等部分组成，其利用超声波发射接收的原理，驾驶者在倒车 时，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装置车尾保险杆上的探头发送超声波，当遇到障 碍物时，产生返回波信号，再通过返回波放大器将该信号放大后，后经控制器进行实时分析 及数据处理，判断出障碍物的位置，由显示器显示距离并由报警装置发出警示信号，以提醒 驾驶者，避免撞及障碍物或其它车辆。目前常见的倒车暨泊车辅助装置，是在汽车尾部或首部适当位置安装一组超声波 探头，一般包括二个或二个以上，超声波探头能够发射某一频率的超声波和接收被障碍物 反射的超声波。使用该超声波探头判断其超声波传送的方向上是否有障碍物时，首先超声 波探头内的传感器会发出一高振幅超声波信号，而后开始接受超声波的回波信号，若在其 接受的超声波信号中有一脉冲产生，则可得知有一障碍物，并可利用发送超声波信号与接 受超声波回波信号中的高振幅脉冲的时间差，来判断障碍物与超声波传感器之间的距离。 此外，目前的倒车暨泊车辅助装置以扫描方式使各超声波探头逐一动作，在同一时间内只 有一感应器发射超声波，亦只有一感应器接收超声波，即在同一时间内由单一超声波探头 发射超声波并接收其反射的超声波，通过发射信号和接收信号之间的时间差计算出障碍物 与超声波探头之间的距离，然后依次扫描并暂存障碍物与超声波探头之间的距离，最后将 所测得距离中的最小值作为障碍物与车身之间的距离。然而，利用单一超声波探头发射超声波并接收其反射的超声波，由此得到的距离 数据只不过是障碍物与相隔最近的超声波探头之间的直线距离，并不是障碍物与车身之间 的垂直距离。很多情况下，障碍物与超声波探头之间的直线距离并不能等同于障碍物与车 身的垂直距离，该直线距离并不能代表汽车与障碍物之间的准确距离；如果使用障碍物与 超声波探头之间的直线距离表示障碍物与车身之间的垂直距离，则会带来较大的误差。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种超声波倒车检测系统，其可以准确测量出障碍 物与车身之间的垂直距离，为驾车者提供更为准确的停车及泊车操作提示。为实现上述目的，本实用新型提供一种超声波倒车检测系统，其包括安装于汽车 上的数组超声波探头、与该超声波探头电性连接的微处理器、与该微处理器电性连接的声音警报单元、显示单元、信号比较器、及电子开关，每组超声波探头均通过一发射驱动电路 与微处理器电性连接，每组超声波探头与发射驱动电路之间均与电子开关电性连接。所述电子开关与信号比较器之间依次电性连接有一选频放大器、放大器、及一信 号检波器。所述数组超声波探头间隔设置于汽车的车尾或车首处。所述至少包括两组。所述超声波探头内设有超声波收发器，超声波探头通过该超声波收发器发送及接 受超声波信号。 所述每一组超声波探头在同一时间内，通过其各自的超声波收发器单独发射超声 波并接收其反射的超声波信号。所述每一组超声波探头在同一时间内，由单一超声波探头发射超声波但由另一超 声波探头接收反射的超声波信号。所述声音警报单元内设有报警电路，微处理器通过触发该报警电路以产生报警声
曰°本实用新型有益效果本实用新型所提供的超声波倒车检测系统，其以多通道扫 描方式扫描发射和接收障碍物反射的超声波并予暂存，在完成一次循环后，根据三角形法 则计算出障碍物与车身之间的垂直距离，进而作示警及距离显示，采用该系统，避免了以障 碍物与传感器之间的直线距离代替障碍物与车身之间的垂直距离，提高了测量的准确性， 为驾车者提供更为准确的停车及泊车操作提示。为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新 型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
以下结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式
详细描述，将使本实用新型的 技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本实用新型超声波倒车检测系统一实施例的结构示意图；图2为由本实用新型一实施例中超声波探头的安装示意图；图3为本实用新型超声波倒车检测系统一实施例的工作流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其装饰效果，以下结合本实用新 型的优选实施例及其附图进行详细描述。如图1、2所示，为本实用新型所提供的超声波倒车检测系统，其包括安装于汽车 上的数组超声波探头21、22、23、24、与该超声波探头21、22、23、24电性连接的微处理器1、 与该微处理器1电性连接的声音警报单元2、显示单元3、信号比较器4、及电子开关5，每组 超声波探头21、22、23、24均通过一发射驱动电路11、12、13、14与微处理器1电性连接，每 组超声波探头21、22、23、24与发射驱动电路11、12、13、14之间均与电子开关5电性连接。在本实用新型中，超声波探头至少包括两组，在该实施例中，所述数组超声波探头 21、22、23、24间隔设置于汽车10的车尾或车首处。该超声波探头21、22、23、24内设有超声波收发器，超声波探头通过该超声波收发器发送及接受超声波信号。该数组数组超声波探 头21、22、23、24在同一时间内，可通过其各自的超声波收发器单独发射超声波并接收其反 射的超声波信号，其还可以由单一超声波探头发射超声波但由另一超声波探头接收反射的 超声波信号。进一步地，电子开关5与信号比较器4之间还依次电性连接有一选频放大器 6、放大器7、及一信号检波器8 ；在声音警报单元2内设有报警电路，微处理器1通过触发该 报警电路以产生报警声音。工作时，微处理器1依次触发各组发射驱动电路11、12、13、14，使对应的超声波探 头21、22、23、24依次发射超声波，同时通过电子开关5依次扫描各组超声波探头接收的反 射超声波信号，并将所接收的超声波信号送入选频放大器6，选取出所需要的频率信号后送 入放大器7，然后经过信号检波器8和信号比较器4，经过系列的信号处理后再送至微处理 器1，计算出并暂存超声波探头与障碍物之间的直线距离；由于相邻两超声波探头之间的 距离已知，通过微处理器1计算出相邻两超声波探头与障碍物之间的直线距离，当该相邻 两超声波探头之间的距离与该相邻两超声波探头与障碍物之间的直线距离构成三角形的 三条边时，以该相邻两超声波探头之间的距离为三角形底边，该相邻两超声波探头与障碍 物之间的直线距离为三角形的两侧边，通过微处理器1计算出该三角形的高，该高即为车 身与障碍物之间的垂直距离。微处理器1进而根据预设的倒车距离警示范围判断该垂直距 离是否进入警示范围内，若是，则触动声音报警单元2产生报警声，同时通过显示单元3同 步显示障碍物与车身的实际距离。如图3所示，为本实用新型超声波倒车检测系统一实施例的工作流程图，在本实 施例中，在汽车10的车尾或车首处安装4个超声波探头21、22、23、24。当汽车开始倒车或 驻车时，该装置的系统被激活，系统进入初始化，然后设定扫描状态选择哪一个超声波探头 将被驱动。在本实例中，设置状态0表示超声波探头21将被选择发射超声波和接收超声波信 号；状态1表示超声波探头22将被选择发射超声波和接收超声波信号；状态2表示超声波 探头23将被选择发射超声波和接收超声波信号；状态3表示超声波探头24将被选择发射 超声波和接收超声波信号；状态4表示超声波探头21发射超声波和22接收超声波信号； 状态5表示超声波探头2发射超声波和21接收超声波信号；状态6表示超声波探头22发 射超声波和23接收超声波信号；状态7表示超声波探头23发射超声波和22接收超声波信 号；状态8表示超声波探头23发射超声波和14接收超声波信号；状态9表示超声波探头 24发射超声波和23接收超声波信号。当完成从状态0到状态9的扫描步骤后，该装置中的微处理器1根据已知的相邻 两超声波探头之间的间距，判断该相邻两超声波探头之间的距离与该相邻两超声波探头与 障碍物之间的直线距离值是否构成一个有效三角形，若是，以该相邻两超声波探头之间的 距离为三角形底边，该相邻两超声波探头与障碍物之间的直线距离为三角形的两侧边，通 过微处理器1计算出该三角形的高，该高即为车身与障碍物之间的垂直距离。微处理器1 内预先设有一倒车距离警示范围，当微处理器1计算出的车身与障碍物之间的垂直距离进 入该倒车距离警示范围内时，则通过触动报警电路产生报警声音，以提示驾车者提高警惕； 同时微处理器1将其计算出的车身与障碍物之间的垂直距离通过显示单元予以同步显示， 使驾车者可以准确得知所驾车辆与障碍物之间的实际距离。由于本实用新型所得侦测的距离为障碍物与车身的垂直距离，其较传统的侦测直线距离所得出的数据更为精确，因此可 以为驾车者提供更好的倒车及泊车操作提示。以上流程即为一个扫描周期，待完成后再初始化回到设定的扫描状态，自动新一 轮扫描周期，重复前述操作直到系统激活禁止。综上所述，本实用新型所提供的超声波倒车检测系统，其以多通道扫描方式扫描 发射和接收障碍物反射的超声波并予暂存，在完成一次循环后，根据三角形法则计算出障 碍物与车身之间的垂直距离，进而作示警及距离显示，采用该系统，避免了以障碍物与传感 器之间的直线距离代替障碍物与车身之间的垂直距离，提高了测量的准确性，为驾车者提 供更为准确的停车及泊车操作提示。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和 技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权 利要求的保护范围。
权利要求一种超声波倒车检测系统，其特征在于，包括安装于汽车上的数组超声波探头、与该超声波探头电性连接的微处理器、与该微处理器电性连接的声音警报单元、显示单元、信号比较器、及电子开关，每组超声波探头均通过一发射驱动电路与微处理器电性连接，每组超声波探头与发射驱动电路之间均与电子开关电性连接。
2.如权利要求1所述的超声波倒车检测系统，其特征在于，所述电子开关与信号比较 器之间依次电性连接有一选频放大器、放大器、及一信号检波器。
3.如权利要求1所述的超声波倒车检测系统，其特征在于，所述数组超声波探头间隔 设置于汽车的车尾或车首处。
4.如权利要求3所述的超声波倒车检测系统，其特征在于，所述至少包括两组。
5.如权利要求1所述的超声波倒车检测系统，其特征在于，所述超声波探头内设有超 声波收发器，超声波探头通过该超声波收发器发送及接受超声波信号。
6.如权利要求5所述的超声波倒车检测系统，其特征在于，所述每一组超声波探头在 同一时间内，通过其各自的超声波收发器单独发射超声波并接收其反射的超声波信号。
7.如权利要求5所述的超声波倒车检测系统，其特征在于，所述每一组超声波探头在 同一时间内，由单一超声波探头发射超声波但由另一超声波探头接收反射的超声波信号。
8.如权利要求1所述的超声波倒车检测系统，其特征在于，所述声音警报单元内设有 报警电路，微处理器通过触发该报警电路以产生报警声音。
专利摘要本实用新型涉及一种超声波倒车检测系统，包括安装于汽车上的数组超声波探头、与该超声波探头电性连接的微处理器、与该微处理器电性连接的声音警报单元、显示单元、信号比较器、及电子开关，每组超声波探头均通过一发射驱动电路与微处理器电性连接，每组超声波探头与发射驱动电路之间均与电子开关电性连接。本实用新型的超声波倒车检测系统，其以多通道扫描方式扫描发射和接收障碍物反射的超声波并予暂存，在完成一次循环后，根据三角形法则计算出障碍物与车身之间的垂直距离，进而作示警及距离显示，采用该系统，避免了以障碍物与传感器之间的直线距离代替障碍物与车身之间的垂直距离，提高了测量的准确性，为驾车者提供更为准确的停车及泊车操作提示。
文档编号G01S15/08GK201628767SQ20102011938
公开日2010年11月10日 申请日期2010年2月12日 优先权日2010年2月12日
发明者刘均, 吴勉 申请人:深圳市元征软件开发有限公司