專利名稱：一種泊車輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種泊車輔助系統(tǒng)，尤其是涉及一種不設(shè)倒車?yán)走_(dá)主機(jī)、采用超 聲波測距傳感器(SENSOR)作為數(shù)字通訊主體的無主機(jī)泊車輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了提醒車輛駕駛?cè)藛T，一般通過聲音報警或距離顯示等方式輔助駕駛?cè)藛T，以 達(dá)到安全駕駛的目的?，F(xiàn)有的超聲波泊車輔助系統(tǒng)一般由傳感器、主機(jī)、聲音報警單元、距 離顯示單元、電源和汽車接口等組成。其中要求傳感器布設(shè)在汽車的車身外側(cè)，例如前后保 險桿上。而主機(jī)則設(shè)在車內(nèi)。由于使用的傳感器個數(shù)較多，而且比較分散，因此傳感器與主 機(jī)的信號傳輸以及電源饋電十分復(fù)雜，目前采用的技術(shù)方案主要有直接連接、四線制、三線 制和二線制，但普遍存在系統(tǒng)穩(wěn)定性較差以及成本較高等問題。公開號為CN1818714的發(fā)明專利申請中提供一種汽車倒車?yán)走_(dá)，包括控制主機(jī)、 一或多個探頭，主機(jī)包括電源穩(wěn)壓電路，主機(jī)中，中心處理器連接超聲發(fā)射電路和超聲接收 電路，每路超聲發(fā)射電路包括發(fā)射信號轉(zhuǎn)換器、發(fā)射信號放大器、與傳輸線的A端相連接的 發(fā)射疊加器，超聲接收電路包括電子開關(guān)和回波處理電路。倒車?yán)走_(dá)還包括傳感器組件，其 包括發(fā)射分離器和發(fā)射信號升壓器，傳輸線的B端連接發(fā)射分離器，而探頭連接發(fā)射信號 升壓器，還包括回波疊加器和回波選頻預(yù)放大器，超聲接收電路包括連接在傳輸線A端和 電子開關(guān)之間的回波分離電路。公開號為CN101078766的二線三態(tài)泊車輔助系統(tǒng)，涉及一種利用超聲波反射的定 位或存在檢測系統(tǒng)。提供一種可解決泊車輔助系統(tǒng)中低成本和高穩(wěn)定性的矛盾，采用二線 三態(tài)全數(shù)字傳輸設(shè)計方案的二線三態(tài)泊車輔助系統(tǒng)。設(shè)有主機(jī)、傳感器和傳輸線；主機(jī)設(shè)有 傳感器饋電電路、主機(jī)發(fā)射電路、單片機(jī)、三態(tài)電平提取電路和回波處理電路。傳感器設(shè)有 電源電路、收發(fā)信號隔離電路、發(fā)射驅(qū)動電路、壓電陶瓷傳感器、接收放大電路、數(shù)字信號轉(zhuǎn) 換電路和三態(tài)信號驅(qū)動電路，主機(jī)到傳感器的饋電線、主機(jī)與傳感器之間通訊的信號線共 用一根傳輸線。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種穩(wěn)定性較高、成本較低的泊車輔助系統(tǒng)。本實用新型設(shè)有超聲波測距傳感器、傳輸線、報警單元和電源模塊。超聲波測距傳感器用于發(fā)出發(fā)射超聲波命令，以啟動超聲波測距傳感器發(fā)射特定 頻率的超聲波，并且處理超聲波測距傳感器的回波，同時與其他超聲波測距傳感器通訊并 要求其動作，通過單片機(jī)來判斷障礙物的距離；所述超聲波測距傳感器設(shè)有電源電路、通訊電路、發(fā)射驅(qū)動電路、壓電陶瓷傳感 器、接收放大電路、輸出驅(qū)動電路及單片機(jī)，電源電路的輸入端分別與單片機(jī)、通訊電路、發(fā) 射驅(qū)動電路、接收放大電路、輸出驅(qū)動電路連接，電源電路的輸入端通過信號線與汽車電源 連接，通訊電路的輸出輸入端與單片機(jī)輸入輸出端連接，發(fā)射驅(qū)動電路的輸出端與壓電陶瓷傳感器連接，壓電陶瓷傳感器的輸出端接接收放大電路的輸入端，接收放大電路的輸出端接單片機(jī)，輸出驅(qū)動電路一端接單片機(jī)，另一端接報警單元；所述報警單元設(shè)有聲音報警電路和距離顯示電路；所述傳輸線一端連接超聲波測距傳感器，傳輸線另一端連接電源模塊； 所述電源模塊設(shè)有用于將汽車電源轉(zhuǎn)換成超聲波測距傳感器使用的電源電壓的 電壓轉(zhuǎn)換電路。所述同時與其他超聲波測距傳感器通訊的信號線共用一根導(dǎo)線連接。本實用新型采用超聲波測距傳感器共用電源線和通訊線，不設(shè)倒車?yán)走_(dá)主機(jī)，采 用超聲波測距傳感器作為數(shù)字通訊主體，負(fù)責(zé)所有超聲波測距傳感器的通訊和運算，完成 泊車?yán)走_(dá)系統(tǒng)功能。與現(xiàn)有的泊車輔助系統(tǒng)相比，本實用新型具有以下突出優(yōu)點1)用1個超聲波測距傳感器控制其他超聲波測距傳感器的動作，不需要設(shè)傳統(tǒng)的 系統(tǒng)所需用的主機(jī)。2)由于沒有設(shè)傳統(tǒng)的系統(tǒng)所需用的主機(jī)，采用一簡單的電源處理模塊，因此可大 幅度降低系統(tǒng)成本。3)由于不需要所有的超聲波測距傳感器都與主機(jī)連接，只用其中一超聲波測距傳 感器與電源模塊連接，用線節(jié)省了很多，因此可降低系統(tǒng)成本。4)性能穩(wěn)定由于超聲波測距傳感器與超聲波測距傳感器之間全部用數(shù)字信號通訊，可靠性 高，抗干擾能力強(qiáng)，而且信號放大等在超聲波測距傳感器中已處理，因此穩(wěn)定性高。5)安裝更為方便。由此可見，本實用新型解決了現(xiàn)有的設(shè)計方案中所存在的系統(tǒng)穩(wěn)定性較差以及成 本較高等問題，克服了現(xiàn)有系統(tǒng)中多線制線束復(fù)雜和模擬信號傳輸時抗干擾性能差的缺 點，解決泊車輔助系統(tǒng)中低成本與高穩(wěn)定性的矛盾。

圖1為本實用新型實施例的電路組成框圖。圖2為本實用新型實施例采用3個超聲波測距傳感器帶總線通訊應(yīng)用示例組成框 圖。圖3為本實用新型實施例的電源模塊電路組成原理圖。圖4為本實用新型實施例的超聲波測距傳感器電路組成原理圖。
具體實施方式
以下實施例將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。參見圖1，超聲波測距傳感器A設(shè)有電源電路111、通訊電路112、單片機(jī)113、發(fā)射 驅(qū)動電路114、輸出驅(qū)動電路115、接收放大電路116和壓電陶瓷傳感器117。電源電路111 為傳感器提供能源。單片機(jī)113輸出端1連接發(fā)射驅(qū)動電路114輸入端、發(fā)射驅(qū)動電路114 的輸出端與壓電陶瓷傳感器117連接。壓電陶瓷傳感器117的輸出端與接收放大電路116 輸入端連接，接收放大電路116的輸出端接單片機(jī)113的輸入端4，單片機(jī)113輸出信號端2連接通訊電路，通訊電路連接其他超聲波測距傳感器102進(jìn)行雙向通訊，單片機(jī)113輸出 信號端3連接輸出驅(qū)動電路115，輸出驅(qū)動電路115輸出端連接報警單元103(僅主超聲波 測距傳感器連接報警單元)。圖2給出本實用新型實施例采用4個超聲波測距傳感器帶總線通訊應(yīng)用示例組成 框圖。在圖2中，設(shè)有4個超聲波測距傳感器SENSOR ；OUTPUT端為輸出端，另外兩條線分別 為電源端和接地端，與電源模塊111連接并接到汽車供電B上(參見圖4)。圖3給出本實用新型實施例的電源模塊電路組成原理圖，圖4給出本實用新型實 施例的超聲波測距傳感器電路組成原理圖，在圖4中，只給出一個超聲波測距傳感器，其它 超聲波測距傳感器類似。在圖3 中，二極管 D1，電感 Li，電容 C01、C02、C03、C04、C05、C06、C07，電阻 R01，熱
敏電阻PI，穩(wěn)壓芯片Ul等組成電源電路101電源模塊，為超聲波測距傳感器提供工作點電 源。在圖4中，電感Li，電容C11、C12、C13、C14、C15，電阻R11，熱敏電阻P1，穩(wěn)壓芯片
U3等組成電源電路111電源模塊，為超聲波測距傳感器提供能源。電阻R12、R32，電容C38、C21、C22，中周Tl，電感L2，三極管Qll等組成發(fā)射驅(qū)動 電路114。放大器Ul，反饋電阻R27、R24及外圍電路等組成接收放大電路116。電阻R14、R16、R8、R12、R18，三極管Q2，穩(wěn)壓二極管Zl，電容C33、C35等組成通訊 電路112。電阻R3、R19、R39，三極管Q3，電容C35等組成輸出驅(qū)動電路115。系統(tǒng)工作方式主超聲波測距傳感器通過通訊電路112依次控制其他超聲波測距傳感器102工 作。當(dāng)其他超聲波測距傳感器102接收到主超聲波測距傳感器命令時開始工作。其他超聲 波測距傳感器102將接收到障礙物離超聲波測距傳感器的距離信號，通過通訊電路112傳 送到主超聲波測距傳感器。主超聲波測距傳感器對自身接收到障礙物離超聲波測距傳感器 的距離信號和其他超聲波測距傳感器102將接收到障礙物離超聲波測距傳感器的距離信 號進(jìn)行處理，并通過報警單元103報警提醒駕駛?cè)藛T，起到輔助安全駕駛的目的。超聲波測距傳感器的工作原理如下通訊電路112，為單線雙向通訊。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，單片機(jī)113輸出數(shù)據(jù)的方波信號 驅(qū)動三極管Q2通過通訊線發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)接收數(shù)據(jù)時，單片機(jī)113通過電阻R18、R17、穩(wěn)壓二 極管Zl和電容C33接收數(shù)據(jù)。當(dāng)需要發(fā)射超聲波時，單片機(jī)輸出固定頻率的方波信號驅(qū)動 三極管Q11。單片機(jī)輸出高電平時三極管Qll導(dǎo)通，集電極為低電平；單片機(jī)輸出低電平時 三極管Qll截止，集電極為高電平。充放電電流通過中周變壓器的初級線圈，該信號經(jīng)過變 壓器升壓后驅(qū)動超聲波測距傳感器發(fā)射超聲波。當(dāng)驅(qū)動壓電陶瓷傳感器117接收到反射回來的超聲波時，壓電陶瓷傳感器117產(chǎn) 生微弱的電信號，該電信號經(jīng)過Ul及外圍電路的接收放大電路116放大后到單片機(jī)113。 單片機(jī)113通過判斷發(fā)射超聲波和接收到反射回來超聲波的時間差來計算障礙物離超聲 波測距傳感器的距離。
權(quán)利要求一種泊車輔助系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有超聲波測距傳感器、傳輸線、報警單元和電源模塊；超聲波測距傳感器用于發(fā)出發(fā)射超聲波命令，以啟動超聲波測距傳感器發(fā)射特定頻率的超聲波，并且處理超聲波測距傳感器的回波，同時與其他超聲波測距傳感器通訊并要求其動作，通過單片機(jī)來判斷障礙物的距離；超聲波測距傳感器設(shè)有電源電路、通訊電路、發(fā)射驅(qū)動電路、壓電陶瓷傳感器、接收放大電路、輸出驅(qū)動電路及單片機(jī)，電源電路的輸入端分別與單片機(jī)、通訊電路、發(fā)射驅(qū)動電路、接收放大電路、輸出驅(qū)動電路連接，電源電路的輸入端通過信號線與汽車電源連接，通訊電路的輸出輸入端與單片機(jī)輸入輸出端連接，發(fā)射驅(qū)動電路的輸出端與壓電陶瓷傳感器連接，壓電陶瓷傳感器的輸出端接接收放大電路的輸入端，接收放大電路的輸出端接單片機(jī)，輸出驅(qū)動電路一端接單片機(jī)，另一端接報警單元；所述報警單元設(shè)有聲音報警電路和距離顯示電路；所述傳輸線一端連接超聲波測距傳感器，傳輸線另一端連接電源模塊；所述電源模塊設(shè)有用于將汽車電源轉(zhuǎn)換成超聲波測距傳感器使用的電源電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種泊車輔助系統(tǒng)，其特征在于所述同時與其他超聲波測距傳 感器通訊的信號線共用一根導(dǎo)線連接。
專利摘要一種泊車輔助系統(tǒng)，提供一種穩(wěn)定性較高、成本較低的泊車輔助系統(tǒng)。設(shè)有超聲波測距傳感器、傳輸線、報警單元和電源模塊。傳感器設(shè)有電源電路、通訊電路、發(fā)射驅(qū)動電路、壓電陶瓷傳感器、接收放大電路、輸出驅(qū)動電路及單片機(jī)，電源電路輸入端與單片機(jī)、通訊電路、發(fā)射驅(qū)動電路、接收放大電路、輸出驅(qū)動電路連接，通訊電路輸出輸入端與單片機(jī)輸入輸出端連接，發(fā)射驅(qū)動電路輸出端與壓電陶瓷傳感器連接，壓電陶瓷傳感器輸出端接接收放大電路輸入端，接收放大電路輸出端接單片機(jī)，輸出驅(qū)動電路一端接單片機(jī)，另一端接報警單元；傳輸線兩端分別接超聲波測距傳感器和電源模塊。報警單元設(shè)有聲音報警電路和距離顯示電路；電源模塊設(shè)有電壓轉(zhuǎn)換電路。
文檔編號G01S7/52GK201555951SQ20092018141
公開日2010年8月18日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者柯文河 申請人:柯文河