CN102608610A

CN102608610A - 一种数字有源倒车雷达及其控制方法

Info

Publication number: CN102608610A
Application number: CN2012100721152A
Authority: CN
Inventors: 周向军; 叶虎山
Original assignee: Shenzhen Tuobang Automobile Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Tuobang Automobile Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明涉及一种数字有源倒车雷达及其控制方法，该数字有源倒车雷达包括显示器和与之通讯的多个探头；所述显示器向多个探头发送包含对应探头的ID号的数字命令；所述探头接收所述数字命令，在识别该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同时，执行测距操作并将距离信息进行数字编码后回传给所述显示器；所述显示器接收所述多个探头的数字编码的距离信息后进行解码得到距离信息。本发明实现了无控制主机采用探头和显示器之间的全数字通信，使产品抗干扰能力强，探头匹配能力更好，并且成本更有优势。

Description

一种数字有源倒车雷达及其控制方法

技术领域

本发明涉及倒车雷达技术领域，更具体地说，涉及一种数字有源倒车雷达及其控制方法。

背景技术

目前，在汽车中有源倒车雷达使用比较普遍，探头很多都是模拟式的，全数字探头用的相对会少，并且都需要独立的控制主机来控制探头工作，然后把数据处理后再发送给显示器显示或者驱动蜂鸣器工作。

如图1所示，为现有倒车雷达的模块框图。如图1所示，现有的倒车雷达主要包括：显示器10、多个探头20和控制主机40，其中显示器10、多个探头20和控制主机40均由汽车系统30供电。系统在使用时，由控制主机40发送命令对各个探头20进行控制，获取距离信息，随后探头20的数据通过模拟信号传输给控制主机40，控制主机40对信息进行处理后，再发送给显示器10，由显示器10把距离信息显示出来。

其中，控制主机40相当一个信息处理的中枢，由于探头20的数据是通过模拟方式传输的，这种设计方法的信号抗干扰能力有限，并且由于需要独立的控制主机40，其成本相对比较高不利于推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有有源倒车雷达的上述成本高抗干扰能力不强的缺陷，提供一种数字有源倒车雷达及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数字有源倒车雷达，包括：显示器和与之通讯的多个探头；

所述显示器向多个探头发送包含对应探头的ID号的数字命令；

所述探头接收所述数字命令，在识别该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同时，执行测距操作并将距离信息进行数字编码后回传给所述显示器；

所述显示器接收所述多个探头的数字编码的距离信息后进行解码得到距离信息。

在根据本发明所述的数字有源倒车雷达中，所述显示器进一步包括：通讯模块、比较模块和显示模块；

所述通讯模块用于向多个探头发送包含对应探头的ID号的数字命令，并接收所述多个探头的数字编码的距离信息后进行解码得到距离信息；

所述比较模块与所述通讯模块相连，用于将多个探头的距离信息进行比较，选择其中最短的距离信息作为测距结果；

所述显示模块与所述通讯模块和/或比较模块相连，用于接收所述距离信息和/或测距结果。

在根据本发明所述的数字有源倒车雷达中，所述显示器进一步包括：蜂鸣器以及与所述比较模块相连的报警模块，所述报警模块接收所述比较模块的测距结果，并将在测距结果低于安全距离时产生的报警指令发送给蜂鸣器进行报警。

在根据本发明所述的数字有源倒车雷达中，所述通讯模块在向探头发送预定次数的数字命令后未收到回传的距离信息时，判断该探头无效，在后续操作中不再向该探头发送数字命令。

在根据本发明所述的数字有源倒车雷达中，所述探头包括：主控芯片、超声波发送电路和回波处理电路；

所述主控芯片接收所述显示器发送的数字命令，在识别该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同时，发送测距指令给所述超声波发送电路发送超声波；

所述回波处理电路接收包含距离信息的超声波回波信号，并进行信号处理后发送给所述主控芯片，所述主控芯片将所述距离信息进行数字编码后回传给所述显示器。

在根据本发明所述的数字有源倒车雷达中，所述主控芯片进一步包括：命令接收单元、测距控制单元和编码单元；

所述命令接收单元用于接收所述显示器发送的数字命令，在识别该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同时，发送启动指令给所述测距控制单元；

所述测距控制单元与所述超声波发送电路和回波处理电路相连，在接收所述启动指令后发送测距指令给所述超声波发送电路发送超声波，并接收所述回波处理电路获取的距离信息；

所述编码单元与所述测距控制单元相连，在接收所述距离信息后进行数字编码回传给所述显示器。

本发明还提供了一种数字有源倒车雷达的控制方法，包括以下步骤：

显示器向多个探头发送包含对应探头的ID号的数字命令；

所述探头接收数字命令，在识别该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同时，执行测距操作并将距离信息进行数字编码后回传给所述显示器；

所述显示器接收多个探头的数字编码的距离信息后进行解码得到距离信息。

在根据本发明所述的数字有源倒车雷达的控制方法中，所述显示器在获得多个探头的距离信息后进行比较，选择其中最短的距离信息作为测距结果显示在显示器上。

在根据本发明所述的数字有源倒车雷达的控制方法中，所述显示器在获得测距结果后，在测距结果低于安全距离时发送指令给蜂鸣器进行报警。

在根据本发明所述的数字有源倒车雷达的控制方法中，所述显示器在向探头发送预定次数的数据命令后未收到回传的距离信息时，判断该探头无效，在后续操作中不再向该探头发送数字命令。

实施本发明的数字有源倒车雷达及其控制方法，具有以下有益效果：本发明采用全数字传输的方法，其不需要控制主机，直接由显示器发送数字命令给各探头，各探头识别到与之ID号相同的数字命令后执行相应的测距动作，再把距离信息编码后发送给显示器；本发明相对于现有技术而言，实现了无控制主机采用探头和显示器之间的全数字通信，使产品抗干扰能力强，探头匹配能力更好，并且成本更有优势。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为现有倒车雷达的模块框图；

图2为根据本发明的数字有源倒车雷达的优选实施例的模块框图；

图3为根据本发明的数字有源倒车雷达的优选实施例中显示器的模块框图；

图4为根据本发明的数字有源倒车雷达的优选实施例中探头的模块框图；

图5为图4中主控芯片的优选实施例的模块框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参阅图2，为根据本发明的数字有源倒车雷达的优选实施例的模块框图。如图2所示，该实施例提供的数字有源倒车雷达主要包括：显示器10和多个探头20，其中显示器10和多个探头20均与汽车系统30相连，由汽车系统30供电。

本发明在不需要控制主机，直接由显示器10直接发送数字命令给各个探头20，各个探头20在识别到命令后执行相应的测距操作，再把信息编码发送给显示器10，显示器10对信息处理再显示出来。

具体地，每个探头20都有独立的ID号，在探头20出厂时已经烧录，方便探头20与显示器10之间的配对学习，配对学习后，显示器10会存储各个探头20的ID号。系统开始工作时，显示器10充当控制主机，轮流向各个探头20发送包含对应探头的ID号的数字命令。

探头20在上电后不断检测是否接收到数字命令，当接收到显示器10发送的数字命令后，判断该数字命令中包含的ID号是否与该探头20内部存储的ID号相同，则判断该数字命令是用于启动该探头20的，因此执行测距操作。当判断该数字命令中包含的ID号与该探头20内部存储的ID号不同，则可能是给发送给其它探头20的，因此不执行测距操作。

探头20在执行测距操作获得距离信息后，将距离信息进行数字编码后回传给显示器10。显示器10在接收多个探头20的数字编码的距离信息后分别进行解码得到各个探头20测得的距离信息。显示器10与多个探头20采用同样的通讯协议，显示器10能够识别探头20编码的信息。

因此，本发明一方面不需要控制主机，直接由显示器10代替其功能，节省了成本，简化了安装，另一方面，探头的信号传输以全数字编码，抗干扰能力更强，连接线不再需要带屏蔽的线。

请参阅图3，为根据本发明的数字有源倒车雷达的优选实施例中显示器的模块框图。如图3所示，该显示器10可以进一步包括：通讯模块11、比较模块12和显示模块13。本领域基础技术人员可以理解的是该显示器10还可以包括现有显示器10的其它配置。

通讯模块11用于与探头20以数字信号的形式进行通讯。其中，通讯模块11向多个探头20发送包含对应探头的ID号的数字命令，并接收多个探头20的数字编码的距离信息后进行解码得到距离信息。

比较模块12与通讯模块11相连，用于将通讯模块11获得的多个探头的距离信息进行比较，选择其中最短的距离信息作为测距结果。例如探头1测得的距离为1.2m，探头2测得的距离为1.4m，探头3测得的距离为1.3m，探头4测得的距离为1.5m，则比较模块12判断测距结果为1.2m。

显示模块13可以与通讯模块11相连，显示各个探头20测得的距离信息。显示模块13也可以与比较模块12相连，显示比较模块12最后获得的测距结果，例如1.2米。显示模块13也可以同时与通讯模块11和比较模块12相连，同时显示上述结果供用户参考。

在本发明的一些优选实施例中，显示器10还可以进一步包括：蜂鸣器15以及报警模块14。报警模块14与比较模块12相连，报警模块14接收比较模块12获得的测距结果，并判断测距结果是否低于安全距离，当低于安全距离时产生报警指令给蜂鸣器15进行报警。例如安全距离为0.5m，而测距结果为0.4m，报警模块14产生报警指令给蜂鸣器15。在本发明中，报警模块14还可以设立不同级别的安全距离，根据当前测距结果的情况产生不同的报警指令使得蜂鸣器15发出不同频率的声音。例如第一安全距离为1m，第二安全距离为0.5m时，如果当前测距结果为1.1m，则报警模块14不产生报警信号。如果当前测距结果为0.8m，则报警模块14产生低频报警信号，蜂鸣器15每隔1s发出“滴、滴、滴……”的声音。如果当前测距结果为0.4m，则报警模块14产生高频报警信号，蜂鸣器15每隔0.5s发出“滴、滴、滴……”的声音。

本发明的显示器10还具有判断探头是否失效的功能。通讯模块11在向探头发送预定次数的数字命令后未收到回传的距离信息时，判断该探头无效，在后续操作中不再向该探头发送数字命令。例如，如果显示器10的通讯模块11两次询问某个探头20的距离信息时，该探头20在规定的时间内例如60ms内都没做出响应，显示器10就认为该探头坏死或者无探头，在后续工作当中，系统就不再对该探头进行操作，通讯模块11不会再发送数字命令给该探头，以免浪费系统时间。

请参阅图4，为根据本发明的数字有源倒车雷达的优选实施例中探头的模块框图。如图4所示，该实施例提供的探头20包括：主控芯片21、超声波发送电路22和回波处理电路23。

其中，主控芯片(MCU)21可以采用内置EEPROM的芯片或者ROM可以做为EEPROM使用的芯片，其价格便宜，出厂时可以烧录不同的ID号。主控芯片21接收显示器10的通讯模块11发送的数字命令后，判断该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同，相同则产生测距指令发送给超声波发送电路22，否则不动作。

超声波发送电路22在接收测距指令后发送超声波进行测距。

回波处理电路23在主控芯片21的控制下接收超声波回波信号，该超声波回波信号中包含距离信息，回波处理电路23对该超声波回波信号进行处理后发送给主控芯片21。回波处理电路23可以包括现有超声波探头中采用的任何信号放大电路和信号滤波电路，以及检波电路和比较电路。此外，各个探头20中还可以设置电源稳压电路。

主控芯片21再将从回波处理电路23获得的距离信息进行数字编码后回传给显示器10。

请参阅图5，为图4中主控芯片的优选实施例的模块框图。如图5所示，该主控芯片21可以进一步包括：命令接收单元211、测距控制单元212和编码单元213。

其中，命令接收单元211与显示器10进行通讯连接，接收显示器10发送的数字命令，在识别该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同时，发送启动指令给测距控制单元212。

测距控制单元212与超声波发送电路22和回波处理电路23相连，在接收到启动指令后发送测距指令给超声波发送电路22发送超声波，并接收回波处理电路23获取的距离信息。

编码单元213与测距控制单元212相连，在接收到距离信息后进行数字编码并回传给显示器10。编码单元213在进行回传时可以将该探头20的ID号融入编码的数据中，一起发送给显示器10，显示器10通过识别该ID号便可以得到数据来源于哪个探头20。

在本发明的另外一些实施例中，显示器10与多个探头20之间的通信可以采用转发的方式。也就是说，在多个探头20中设置一个为主探头。显示器10先将包含对应探头的ID号的数字命令发送给主探头，再由主探头与其它探头通信，将对应探头的ID号的数字命令转发给对应的探头，对应探头在接收数字命令后执行的操作与前述一致，在识别该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同时，执行测距操作并将距离信息进行数字编码后回传，只是该回传的过程仍然通过主探头进行转发。还可以定义一个备用主探头，当第一个主探头出现问题的时候，由备用主探头充当主探头的作用，由备用探头和其它探头通信，然后发送数字命令给其它探头或者回传数据给显示器。

本发明还相应提供了一种数字有源倒车雷达的控制方法，至少包括以下步骤：

首先，显示器向多个探头发送包含对应探头的ID号的数字命令。

随后，探头接收数字命令，在识别该数字命令中包含的ID号与内部存储的ID号相同时，执行测距操作并将距离信息进行数字编码后回传给显示器。

最后，显示器接收多个探头的数字编码的距离信息后进行解码得到距离信息。在本发明的一些优选实施例中，显示器在获得多个探头的距离信息后进行比较，选择其中最短的距离信息作为测距结果显示在显示器上。在本发明的一些优选实施例中，显示器在获得测距结果后，在测距结果低于安全距离时还发送指令给蜂鸣器进行报警。并且，显示器向探头发送预定次数的数据命令后未收到回传的距离信息时，判断该探头无效，在本次上电的后续操作中不再向该探头发送数字命令，这样可以节约系统时间。当再次上电时，再重新向其发送数字命令。

综上所述，本发明不需要控制主机，直接由显示器发送数字命令给各探头，各探头识别到与之ID号相同的数字命令后执行相应的测距动作，再把距离信息编码发送给显示器，显示器对距离信息解码后显示出来。本发明相对于现有技术而言，实现了无控制主机采用探头和显示器之间的全数字通信，使产品抗干扰能力强，探头匹配能力更好，并且成本更有优势。主要体现在：第一，不需要控制主机，直接由显示器代替其功能，节省了成本，简化了安装；第二，探头信号传输以全数字编码，抗干扰能力更强，连接线不再需要带屏蔽的线；第三，探头的匹配性更好，传统设计更换探头时还需要调节主板中周，该设计探头已经是调节好的，不再需要调节，匹配性高。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims

1.一种数字有源倒车雷达，其特征在于，包括：显示器和与之通讯的多个探头；

2.根据权利要求1所述的数字有源倒车雷达，其特征在于，所述显示器进一步包括：通讯模块、比较模块和显示模块；

3.根据权利要求2所述的数字有源倒车雷达，其特征在于，所述显示器进一步包括：蜂鸣器以及与所述比较模块相连的报警模块，所述报警模块接收所述比较模块的测距结果，并将在测距结果低于安全距离时产生的报警指令发送给蜂鸣器进行报警。

4.根据权利要求2所述的数字有源倒车雷达，其特征在于，所述通讯模块在向探头发送预定次数的数字命令后未收到回传的距离信息时，判断该探头无效，在后续操作中不再向该探头发送数字命令。

5.根据权利要求1所述的数字有源倒车雷达，其特征在于，所述探头包括：主控芯片、超声波发送电路和回波处理电路；

6.根据权利要求5所述的数字有源倒车雷达，其特征在于，所述主控芯片进一步包括：命令接收单元、测距控制单元和编码单元；

7.一种数字有源倒车雷达的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

显示器向多个探头发送包含对应探头的ID号的数字命令；

8.根据权利要求7所述的数字有源倒车雷达的控制方法，其特征在于，所述显示器在获得多个探头的距离信息后进行比较，选择其中最短的距离信息作为测距结果显示在显示器上。

9.根据权利要求8所述的数字有源倒车雷达的控制方法，其特征在于，所述显示器在获得测距结果后，在测距结果低于安全距离时发送指令给蜂鸣器进行报警。

10.根据权利要求7所述的数字有源倒车雷达的控制方法，其特征在于，所述显示器在向探头发送预定次数的数据命令后未收到回传的距离信息时，判断该探头无效，在后续操作中不再向该探头发送数字命令。