CN101726739A

CN101726739A - 无主机泊车辅助系统

Info

Publication number: CN101726739A
Application number: CN200910112830A
Authority: CN
Inventors: 柯文河
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2010-06-09

Abstract

无主机泊车辅助系统，涉及一种泊车辅助系统。提供一种稳定性较高、成本较低的无主机泊车辅助系统。设有超声波测距传感器、传输线、报警单元和电源模块。传感器设有电源电路、通讯电路、发射驱动电路、压电陶瓷传感器、接收放大电路、输出驱动电路及单片机，电源电路输入端与单片机、通讯电路、发射驱动电路、接收放大电路、输出驱动电路连接，电源电路输入端通过信号线与汽车电源连接，通讯电路输出输入端与单片机输入输出端连接，发射驱动电路输出端与压电陶瓷传感器连接，压电陶瓷传感器输出端接接收放大电路输入端，接收放大电路输出端接单片机，输出驱动电路一端接单片机，另一端接报警单元；传输线两端分别接超声波测距传感器和电源模块。

Description

无主机泊车辅助系统

技术领域

本发明涉及一种泊车辅助系统，尤其是涉及一种不设倒车雷达主机、采用超声波测距传感器(SENSOR)作为数字通讯主体的无主机泊车辅助系统。

背景技术

为了提醒车辆驾驶人员，一般通过声音报警或距离显示等方式辅助驾驶人员，以达到安全驾驶的目的。现有的超声波泊车辅助系统一般由传感器、主机、声音报警单元、距离显示单元、电源和汽车接口等组成。其中要求传感器布设在汽车的车身外侧，例如前后保险杆上。而主机则设在车内。由于使用的传感器个数较多，而且比较分散，因此传感器与主机的信号传输以及电源馈电十分复杂，目前采用的技术方案主要有直接连接、四线制、三线制和二线制，但普遍存在系统稳定性较差以及成本较高等问题。

公开号为CN1818714的发明专利申请中提供一种汽车倒车雷达，包括控制主机、一或多个探头，主机包括电源稳压电路，主机中，中心处理器连接超声发射电路和超声接收电路，每路超声发射电路包括发射信号转换器、发射信号放大器、与传输线的A端相连接的发射叠加器，超声接收电路包括电子开关和回波处理电路。倒车雷达还包括传感器组件，其包括发射分离器和发射信号升压器，传输线的B端连接发射分离器，而探头连接发射信号升压器，还包括回波叠加器和回波选频预放大器，超声接收电路包括连接在传输线A端和电子开关之间的回波分离电路。

公开号为CN101078766的二线三态泊车辅助系统，涉及一种利用超声波反射的定位或存在检测系统。提供一种可解决泊车辅助系统中低成本和高稳定性的矛盾，采用二线三态全数字传输设计方案的二线三态泊车辅助系统。设有主机、传感器和传输线；主机设有传感器馈电电路、主机发射电路、单片机、三态电平提取电路和回波处理电路。传感器设有电源电路、收发信号隔离电路、发射驱动电路、压电陶瓷传感器、接收放大电路、数字信号转换电路和三态信号驱动电路，主机到传感器的馈电线、主机与传感器之间通讯的信号线共用一根传输线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳定性较高、成本较低的无主机泊车辅助系统。

本发明的技术方案是采用超声波测距传感器共用电源线和通讯线，不设倒车雷达主机，采用超声波测距传感器作为数字通讯主体，负责所有超声波测距传感器的通讯和运算，完成泊车雷达系统功能。

本发明设有超声波测距传感器、传输线、报警单元和电源模块。

超声波测距传感器用于发出发射超声波命令，以启动超声波测距传感器发射特定频率的超声波，并且处理超声波测距传感器的回波，同时与其他超声波测距传感器通讯并要求其动作，通过单片机来判断障碍物的距离；

超声波测距传感器设有电源电路、通讯电路、发射驱动电路、压电陶瓷传感器、接收放大电路、输出驱动电路及单片机，电源电路的输入端分别与单片机、通讯电路、发射驱动电路、接收放大电路、输出驱动电路连接，电源电路的输入端通过信号线与汽车电源连接，通讯电路的输出输入端与单片机输入输出端连接，发射驱动电路的输出端与压电陶瓷传感器连接，压电陶瓷传感器的输出端接接收放大电路的输入端，接收放大电路的输出端接单片机，输出驱动电路一端接单片机，另一端接报警单元；

传输线一端连接超声波测距传感器，传输线另一端连接电源模块。

所述报警单元最好设有声音报警电路和距离显示电路。

所述电源模块最好设有用于将汽车电源转换成超声波测距传感器使用的电源电压的电压转换电路。

所述同时与其他超声波测距传感器通讯的信号线共用一根导线连接。

与现有的泊车辅助系统相比，本发明具有以下突出优点：

1)用1个超声波测距传感器控制其他超声波测距传感器的动作，不需要设传统的系统所需用的主机。

2)由于没有设传统的系统所需用的主机，采用一简单的电源处理模块，因此可大幅度降低系统成本。

3)由于不需要所有的超声波测距传感器都与主机连接，只用其中一超声波测距传感器与电源模块连接，用线节省了很多，因此可降低系统成本。

4)性能稳定

由于超声波测距传感器与超声波测距传感器之间全部用数字信号通讯，可靠性高，抗干扰能力强，而且信号放大等在超声波测距传感器中已处理，因此稳定性高。

5)安装更为方便。

由此可见，本发明解决了现有的设计方案中所存在的系统稳定性较差以及成本较高等问题，克服了现有系统中多线制线束复杂和模拟信号传输时抗干扰性能差的缺点，解决泊车辅助系统中低成本与高稳定性的矛盾。

附图说明

图1为本发明实施例的电路组成框图。

图2为本发明实施例采用3个超声波测距传感器带总线通讯应用示例组成框图。

图3为本发明实施例的电源模块电路组成原理图。

图4为本发明实施例的超声波测距传感器电路组成原理图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1，超声波测距传感器A设有电源电路111、通讯电路112、单片机113、发射驱动电路114、输出驱动电路115、接收放大电路116和压电陶瓷传感器117。电源电路111为传感器提供能源。单片机113输出端1连接发射驱动电路114输入端、发射驱动电路114的输出端与压电陶瓷传感器117连接。压电陶瓷传感器117的输出端与接收放大电路116输入端连接，接收放大电路116的输出端接单片机113的输入端4，单片机113输出信号端2连接通讯电路，通讯电路连接其他超声波测距传感器102进行双向通讯，单片机113输出信号端3连接输出驱动电路115，输出驱动电路115输出端连接报警单元103(仅主超声波测距传感器连接报警单元)。

图2给出本发明实施例采用4个超声波测距传感器带总线通讯应用示例组成框图。在图2中，设有4个超声波测距传感器SENSOR；OUTPUT端为输出端，另外两条线分别为电源端和接地端，与电源模块111连接并接到汽车供电B上(参见图4)。

图3给出本发明实施例的电源模块电路组成原理图，图4给出本发明实施例的超声波测距传感器电路组成原理图，在图4中，只给出一个超声波测距传感器，其它超声波测距传感器类似。

在图3中，二极管D1，电感L1，电容C01、C02、C03、C04、C05、C06、C07，电阻R01，热敏电阻PI，稳压芯片U1等组成电源电路101电源模块，为超声波测距传感器提供工作点电源。

在图4中，电感L1，电容C11、C12、C13、C14、C15，电阻R11，热敏电阻P1，稳压芯片U3等组成电源电路111电源模块，为超声波测距传感器提供能源。

电阻R12、R32，电容C38、C21、C22，中周T1，电感L2，三极管Q11等组成发射驱动电路114。

放大器U1，反馈电阻R27、R24及外围电路等组成接收放大电路116。

电阻R14、R16、R8、R12、R18，三极管Q2，稳压二极管Z1，电容C33、C35等组成通讯电路112。

电阻R3、R19、R39，三极管Q3，电容C35等组成输出驱动电路115。

系统工作方式：

主超声波测距传感器通过通讯电路112依次控制其他超声波测距传感器102工作。当其他超声波测距传感器102接收到主超声波测距传感器命令时开始工作。其他超声波测距传感器102将接收到障碍物离超声波测距传感器的距离信号，通过通讯电路112传送到主超声波测距传感器。主超声波测距传感器对自身接收到障碍物离超声波测距传感器的距离信号和其他超声波测距传感器102将接收到障碍物离超声波测距传感器的距离信号进行处理，并通过报警单元103报警提醒驾驶人员，起到辅助安全驾驶的目的。

超声波测距传感器的工作原理如下：

通讯电路112，为单线双向通讯。当发送数据时，单片机113输出数据的方波信号驱动三极管Q2通过通讯线发送数据；当接收数据时，单片机113通过电阻R18、R17、稳压二极管Z1和电容C33接收数据。当需要发射超声波时，单片机输出固定频率的方波信号驱动三极管Q11。单片机输出高电平时三极管Q11导通，集电极为低电平；单片机输出低电平时三极管Q11截止，集电极为高电平。充放电电流通过中周变压器的初级线圈，该信号经过变压器升压后驱动超声波测距传感器发射超声波。

当驱动压电陶瓷传感器117接收到反射回来的超声波时，压电陶瓷传感器117产生微弱的电信号，该电信号经过U1及外围电路的接收放大电路116放大后到单片机113。单片机113通过判断发射超声波和接收到反射回来超声波的时间差来计算障碍物离超声波测距传感器的距离。

Claims

1.无主机泊车辅助系统，其特征在于设有超声波测距传感器、传输线、报警单元和电源模块；

2.如权利要求1所述的无主机泊车辅助系统，其特征在于所述报警单元设有声音报警电路和距离显示电路。

3.如权利要求1所述的无主机泊车辅助系统，其特征在于电源模块设有用于将汽车电源转换成超声波测距传感器使用的电源电压的电压转换电路。

4.如权利要求1所述的无主机泊车辅助系统，其特征在于所述同时与其他超声波测距传感器通讯的信号线共用一根导线连接。