倒车雷达及其有源传感器、及其自动找频电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种倒车雷达用有源传感器自动找频电路，包括有依次连接的振荡频率输出电路、振荡器驱动电路和振荡器，所述振荡频率输出电路连接有标准频率提供电路，所述振荡频率输出电路还连接有自由频率提供电路，且在所述振荡器和自由频率提供电路之间还设置有自由频率反馈电路。本实用新型的驱动频率可与振荡器的频率特性匹配，使振荡器的输出效率达到最大化；且可大大提高振荡器生产厂家的产品合格率、降低生产成本。
【专利说明】倒车雷达及其有源传感器、及其自动找频电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车配件领域，尤其涉及一种倒车雷达及其有源传感器、及其自动找频电路。
【背景技术】
[0002]随着公路交通网络的高速发展，汽车作为一种主要的交通工具之一，在人们的日常生活中得到了越来越广泛的普及。安全驾驶是汽车出行的基础，然而，人们在倒车的时候，由于视野的限制，车辆很容易撞上后面人无法看到的障碍物。
[0003]倒车雷达的出现解决了在倒车过程中人的视野受到限制的问题。倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，主要由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器(或蜂鸣器)等部分组成。它能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。
[0004]超声波传感器采用有源传感器，以某个频率向前方发射超声波信号，若前方存在障碍物，则超声波信号被反射回来，通过反射的时间即可计算出前方障碍物的距离。其中，所述频率是通过振荡器发生。
[0005]然而，发明人在实施本实用新型的过程中发现，发射信号都是以标准频率(如58KHz)发送，但是，一方面，每个振荡器本身都有其固有的频率，且每个振荡器的固有频率参差不齐，一致性较差；另一方面，倒车雷达工作时，受温度等环境因素影响，也会使振荡器的频率产生漂移。由于上述因素，振荡器的频率很容易出现偏差，导致驱动频率与振荡器频率特性不匹配，从而使输出效率降低；并且，由于现有技术中，对振荡器的固有频率特性与标准频率一致性的要求高，也导致振荡器生产厂家的合格率低,生产成本高。
实用新型内容
[0006]本实用新型所解决的技术问题是，提供一种倒车雷达用有源传感器自动找频电路，该电路可通过自动追踪振荡器的固有频率，来改变驱动频率，使驱动频率匹配振荡器的频率特性，使振荡器的输出效率达到最大化；且可大大提高振荡器生产厂家的产品合格率、降低生产成本。
[0007]本实用新型进一步所解决的技术问题是，提供一种倒车雷达用有源传感器，该有源传感器可通过自动追踪振荡器的固有频率，来改变驱动频率，使驱动频率匹配振荡器的频率特性，使振荡器的输出效率达到最大化。
[0008]本实用新型所解决的技术问题是，提供一种倒车雷达，该倒车雷达可通过自动追踪振荡器的固有频率，来改变驱动频率，使驱动频率匹配振荡器的频率特性，使振荡器的输出效率达到最大化。
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型公开了以下方案:
[0010]一种倒车雷达用有源传感器自动找频电路，包括有依次连接的振荡频率输出电路、振荡器驱动电路和振荡器，所述振荡频率输出电路的输入端连接有标准频率提供电路，还连接有自由频率提供电路，且在所述振荡器和自由频率提供电路之间还设置有自由频率反馈电路。
[0011]优选地，所述自由频率反馈电路包括有与所述振荡器连接的带通放大电路，和与该带通放大电路的输出端连接的频率信号采样电路。
[0012]优选地，还包括有钳位电路，该钳位电路一端分别与所述振荡器的输出端和带通放大电路的输入端相连，另一端接地。
[0013]优选地，所述带通放大电路包括有串联的一级带通放大电路和二级带通放大电路。
[0014]优选地，所述一级带通放大电路和二级带通放大电路分别包括有运算放大器构成的带通放大电路。
[0015]优选地，所述钳位电路包括有:两个并联且反向设置的单向二极管。
[0016]优选地，所述振荡器驱动电路包括有:与所述振荡频率输出电路相连的三极管电路和与该三极管电路相连的中频变压器电路，该中频变压器电路的初级端与所述三极管电路相连，次级端与所述振荡器相连。
[0017]优选地，所述标准频率提供电路、自由频率提供电路、振荡频率输出电路和频率信号采样电路合用型号为PIC12F1822的8引脚单片机。
[0018]相应地，本实用新型还公开了一种倒车雷达用有源传感器，包括有如上所述的自动找频电路。
[0019]相应地，本实用新型还公开了一种倒车雷达，包括有如上所述的有源传感器。
[0020]本实用新型的有益效果是:
[0021]本实用新型的实施例通过在振荡器驱动电路和振荡器之间设置固有频率跟踪电路，并根据跟踪到的振荡器的固有频率，通过固有频率发生电路向振荡器发送与振荡器的频率特性匹配的驱动信号，从而使得振荡器的输出效率达到了最大化；且大大提高了振荡器生产厂家的产品合格率、降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本实用新型的倒车雷达用有源传感器自动找频电路第一实施例的电路框图。
[0024]图2是本实用新型的倒车雷达用有源传感器自动找频电路第二实施例的电路框图。
[0025]图3是本实用新型的倒车雷达用有源传感器自动找频电路第三实施例的电路结构图。
【具体实施方式】
[0026]下面参考图1详细描述本实用新型提供的倒车雷达用有源传感器自动找频电路的第一实施例；如图1所示，本实施例主要包括有依次连接的振荡频率输出电路1、振荡器驱动电路2和振荡器3，所述振荡频率输出电路I的输入端连接有标准频率提供电路11，还连接有自由频率提供电路12，且在所述振荡器3和自由频率提供电路12之间还设置有自由频率反馈电路4。
[0027]下面详细描述本实施例的工作原理。
[0028]标准频率提供电路11先向振荡频率输出电路I发出标准频率值(如58KHz)，振荡频率输出电路I产生58KHz的驱动频率，通过振荡器驱动电路2驱动振荡器3 ;在振荡频率输出电路I停止后，振荡器3仍会按其固有频率自由振荡一段时间，自由频率反馈电路4对振荡器3在余振下的自由振荡频率进行跟踪，并将跟踪到后的固有频率发送给自由频率提供电路12后，自由频率提供电路12根据跟踪到振荡器3的固有频率，向振荡频率输出电路I发出驱动频率值，振荡频率输出电路I产生与所述固有频率值相同的驱动频率，通过振荡器驱动电路2重新驱动振荡器3。
[0029]本实施例通过在振荡器3的输出端设置自由频率反馈电路4，并根据跟踪到的振荡器3的固有频率，通过自由频率提供电路12向振荡频率输出电路I发送与振荡器3的频率特性匹配的频率值，从而使得振荡器3的输出效率达到了最大化；且大大提高了振荡器生产厂家的产品合格率，降低了振荡器生产成本。
[0030]下面参考图2详细描述本实用新型提供的倒车雷达用有源传感器自动找频电路的第二实施例；如图2所示，本实施例主要包括有依次连接的振荡频率输出电路1、振荡器驱动电路2和振荡器3，所述振荡频率输出电路I的输入端有标准频率提供电路11，还包括有自由频率提供电路12，且在所述振荡器3和自由频率提供电路12之间还设置有自由频率反馈电路4。
[0031]具体实现时，所述振荡器驱动电路2可具体包括有:与所述振荡频率输出电路相连的三极管电路和与该三极管电路相连的中频变压器电路，该中频变压器电路的初级端与所述三极管电路相连，次级端与所述振荡器相连。
[0032]具体实现时，所述固有频率跟踪电路4可具体包括有与所述振荡器3连接的带通放大电路41，和与该带通放大电路41的输出端连接的频率信号采样电路42。
[0033]进一步地，所述带通放大电路41可具体包括有串联的一级带通放大电路411和二级带通放大电路412。
[0034]另外，为了防止振荡器3输出的高压损坏后面的带通放大电路41考虑，本实施例还包括有钳位电路5，该钳位电路5 —端分别与所述振荡器的输出端和带通放大电路的输入端相连，另一端接地。具体实现时，所述钳位电路5可包括有两个并联且反向设置的单向二极管。
[0035]下面详细描述本实施例的工作原理。
[0036]标准频率提供电路11先向振荡频率输出电路I发出标准频率值(如58KHz)，振荡频率输出电路I产生58KHz的驱动频率，通过振荡器驱动电路2驱动振荡器3 ;在振荡频率输出电路I停止后，振荡器3仍会按其固有频率自由振荡一段时间，固有频率跟踪电路4对振荡器3在余振下的自由振荡频率进行跟踪，振荡器3的余振产生的微弱信号经过两级运算放大电路411、412放大后，经频率信号采样电路42采样，经处理后发送到自由频率提供电路12，自由频率提供电路12自由频率提供电路12向振荡频率输出电路I发出采样到的频率值，振荡频率输出电路I产生相应的驱动频率,通过振荡器驱动电路2重新驱动振荡器3。
[0037]本实施例通过在振荡器3的输出端设置自由频率反馈电路4，自由频率反馈电路4将振荡器3余振产生的微弱信号经过两级放大之后，进行采样，并通过自由频率提供电路12向振荡频率输出电路I发送与振荡器3的频率特性匹配的频率值,从而使得振荡器3的输出效率达到了最大化；且大大提高了振荡器生产厂家的产品合格率，降低了振荡器生产成本。
[0038]下面参考图3详细描述本实用新型提供的倒车雷达用有源传感器自动找频电路的第三实施例；如图3所示，本实施例主要包括有:
[0039]采用PIC12F1822的8引脚单片机U2实现的标准频率提供电路、自由频率提供电路、振荡频率输出电路；
[0040]采用NPN型三极管Ql，中频变压器Tl，电容Cl、电阻R2、R3、R4实现的振荡器驱动电路；
[0041]振荡器Yl;
[0042]采用BAV99芯片实现的钳位电路D2 ；
[0043]采用电容C5、C6，电阻R5，运算放大器U6-A实现的一级带通放大电路；
[0044]采用电容C7、C8、C13，电阻R6、R9、R15，运算放大器U6-B实现的二级放大电路；
[0045]采用电容C11、C12，电阻R7、R8实现的电源电路V+ ；
[0046]通过FB3或电感接地的接地电路。
[0047]另外，所述单片机U2还可以兼实现频率信号采样电路。
[0048]其中，所述单片机的RAl引脚通过电阻R2连接到三极管Ql的基极，三极管Ql的集电极连接到中频变压器Tl的初级端、发射极接所述接地电路，变压器Tl的另一初级端接12V电源，同时通过电容Cl接所述接地电路，变压器的次级端与电阻R3、R4、振荡器Yl并联，电阻R4通过芯片BAV99接地，同时通过电容C5接运算放大器U6-A的负极输入端，运算放大器U6-A的正极输入端接电源电路V+，且在运算放大器U6-A的负极输入端和输出端之间并联电容C6、电阻R5，运算放大器U6-A的输出端通过电容C7、电阻R6、电位器Wl连接到运算放大器U6-B的负极输入端，运算放大器U6-B的正极输入端接电源电路V+，且在运算放大器U6-B的负极输入端和输出端之间并联电容C8、电阻R9,运算放大器U6-B的输出端通过电容C13、电阻R15连接到单片机U2的RA2引脚，RA2引脚同时通过电阻R12接所述接地电路，VDD引脚接5V电压，VSS引脚接所述接地电路。
[0049]下面详细描述本实施例的工作原理。
[0050]开始时，单片机U2通过RAl引脚以标准频率(如58K)发出一定数量(如20个)的驱动脉冲，通过三极管Ql驱动中频变压器Tl的初级，由变压器Tl升压后再驱动振荡器Yl工作，当驱动信号停止后，振荡器Yl仍会按其固有频率自由振荡一段时间，振荡信号也会随之慢慢变弱，振动信号通过电阻R4传输到钳位电路D2，把电压钳在±0.7V，以免高压损坏后面的带通放大电路。在停止驱动延时一段时间(如200微秒)后，微弱的信号通过两个带通放大电路U6-A、U6-B放大后，传送到单片机U2的RA2引脚，而RAlYIN引脚根据RA2引脚采样到的信号发送驱动脉冲，以振荡器Yi的固有频率驱动振荡器Y1，能使振荡器Yi的输出效率最大化；且大大提高了振荡器生产厂家的产品合格率，降低了振荡器生产成本。
[0051]为了使得RA2引脚输出的驱动频率的精确度达到最大，可采用多次采样后求平均值的方法:单片机RA2引脚检测到振荡器Yl上升沿后，单片机U2内置的时钟模块开始计时，当检测到第17个脉冲上升沿时，停止计时，将计时器的值除以16，便可以计算出振荡器Yl的精确的固有振荡频率，并以该频率值发送驱动脉冲。
[0052]下面结合以上各实施例详细描述本实用新型提供的倒车雷达用有源传感器的一个实施例；本实施例主要包括有如以上各实施例所描述的自动找频电路，相同之处，不再赘述。
[0053]下面结合以上各实施例详细描述本实用新型提供的倒车雷达的一个实施例；本实施例主要包括有有源传感器，而所述有源传感器主要包括有如以上各实施例所描述的自动找频电路，相同之处，不再赘述。
[0054]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种倒车雷达用有源传感器自动找频电路，包括有依次连接的振荡频率输出电路、振荡器驱动电路和振荡器，所述振荡频率输出电路的输入端连接有标准频率提供电路，其特征在于，所述振荡频率输出电路还连接有自由频率提供电路，且在所述振荡器和自由频率提供电路之间还设置有自由频率反馈电路。
2.如权利要求1所述的倒车雷达用有源传感器自动找频电路，其特征在于，所述自由频率反馈电路包括有与所述振荡器连接的带通放大电路，和与该带通放大电路的输出端连接的频率信号采样电路。
3.如权利要求2所述的倒车雷达用有源传感器自动找频电路，其特征在于，还包括有钳位电路，该钳位电路一端分别与所述振荡器的输出端和带通放大电路的输入端相连，另一端接地。
4.如权利要求3所述的倒车雷达用有源传感器自动找频电路，其特征在于，所述带通放大电路包括有串联的一级带通放大电路和二级带通放大电路。
5.如权利要求4所述的倒车雷达用有源传感器自动找频电路，其特征在于，所述一级带通放大电路和二级带通放大电路分别包括有运算放大器构成的带通放大电路。
6.如权利要求5所述的倒车雷达用有源传感器自动找频电路，其特征在于，所述钳位电路包括有:两个并联且反向设置的单向二极管。
7.如权利要求1-6中任一项所述的倒车雷达用有源传感器自动找频电路，其特征在于，所述振荡器驱动电路包括有:与所述振荡频率输出电路相连的三极管电路和与该三极管电路相连的中频变压器电路，该中频变压器电路的初级端与所述三极管电路相连，次级端与所述振荡器相连。
8.如权利要求2所述的倒车雷达用有源传感器自动找频电路，其特征在于，所述标准频率提供电路、自由频率提供电路、振荡频率输出电路和频率信号采样电路合用型号为PIC12F1822的8引脚单片机。
9.一种倒车雷达用有源传感器，其特征在于，包括有如权利要求1-8中任一项所述的自动找频电路。
10.一种倒车雷达，其特征在于，包括有如权利要求9所述的有源传感器。
【文档编号】G01S7/52GK204086529SQ201420420777
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】李锦雄 申请人:兴港科电子科技(深圳)有限公司