CN111722235A - 机动车雷达系统及其雷达探头接线方法 - Google Patents

机动车雷达系统及其雷达探头接线方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种机动车雷达系统及其雷达探头接线方法，所述系统包括仪表模块和至少五个通过信号总线连接仪表模块的雷达探头，各个雷达探头均包括VCC引脚、DATA引脚、ID引脚和GND引脚，GND引脚连接接地总线；VCC引脚连接电源总线，所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线、接地总线和信号总线，或者，DATA引脚连接信号总线，并VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚连接电源总线而另一个引脚择一连接接地总线、电源总线或信号总线或不接线；不同雷达探头接线组合不同；主雷达探头综合运算获得障碍物距离数据，再由信号总线将障碍物距离数据发给仪表模块。本实施例能兼容更多数量的雷达探头进行障碍物探测。

Description

机动车雷达系统及其雷达探头接线方法
技术领域
本发明实施例涉及机动车电子技术领域，尤其涉及一种机动车雷达系统及其接线方法。
背景技术
目前，现有的无主机的机动车雷达系统通常采用多个雷达探头探测障碍物信息，并输出距离信号及地址信号，然后信号总线将雷达探头输出的地址信号和距离信号传输给显示设备，显示设备根据各个雷达探头输出的地址信号的不同判断雷达探头安装于车身的位置，进而获取障碍物信息并提示驾驶者。然而，现有的这种机动车雷达系统一般只通过雷达探头的ID引脚的不同接线状态为自身分配不同的地址，因此最多只能兼容四个雷达探头，当机动车需要同时在车身的前后位置均安装多个雷达探头时，则无法实现。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种机动车雷达系统，能兼容多数量的雷达探头进行障碍物探测。
本发明实施例进一步所要解决的技术问题在于，提供一种机动车雷达系统的雷达探头接线方法，能兼容多数量的雷达探头进行障碍物探测。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：一种机动车雷达系统，包括仪表模块和多个通过信号总线连接至仪表模块的雷达探头，各个所述雷达探头均包括四个引脚：VCC引脚、DATA引脚、ID引脚和GND引脚，所述系统设有至少五个雷达探头，单个雷达探头的四个引脚按照以下接线规则进行组合接线：
所述GND引脚连接至接地总线；
所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线、接地总线和信号总线，或者，所述DATA引脚连接信号总线，并以所述VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线而以另一个引脚择一连接至接地总线、电源总线或信号总线或者不接线；以及不同雷达探头的四个引脚的接线组合不同；
所述至少五个雷达探头仅设一个主雷达探头，其余雷达探头为从雷达探头，主雷达探头汇总所有雷达探头测得的障碍物信息并综合运算获得障碍物距离数据，再通过所述信号总线将所述障碍物距离数据发送给仪表模块。
进一步的，每个所述雷达探头均包括主控芯片、超声波传感器、超声波驱动电路、复用电路、直流稳压电路和放大电路，所述直流稳压电路与超声波驱动电路、复用电路以及主控芯片相连，所述主控芯片还分别通过所述超声波驱动电路和放大电路连接至超声波传感器，所述直流稳压电路引出所述VCC引脚，所述复用电路引出所述ID引脚，所述主控芯片引出所述DATA引脚和GND引脚。
进一步的，所述复用电路包括内部电源，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、二极管D及三极管Q，其中，内部电源通过第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3连接至接地端，所述三极管Q的集电极通过第四电阻R4连接至二极管D的正极、所述ID引脚以及第一电阻R1和第二电阻R2之间的线路，所述三极管Q的基极和发射极分别连接至主控芯片和接地端，所述二极管D的负极连接至内部电源，第二电阻R2和第三电阻R3之间的线路连接至主控芯片。
进一步的，所述雷达探头的数量为五至八个。
进一步的，所述主雷达探头的ID引脚和VCC引脚均连接至电源总线。
进一步的，所述仪表模块包括：
存储单元，与所述信号总线相连，用于预存具有机动车的车型及车型对应雷达探头的数量和参数信息的配置码并在接收到来自主雷达探头的主控芯片的配置信息请求后将所述配置码发送给主雷达探头的主控芯片；以及
报警单元，与所述信号总线相连，用于在任一个所述雷达探头探测的障碍物距离数据小于预定阈值时进行报警。
进一步的，所述仪表模块还包括：
故障显示单元，与所述信号总线相连，用于在任一个所述雷达探头出现故障时进行故障显示。
另一方面，为了解决上述进一步的技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：一种基于上述任一项所述的机动车雷达系统的雷达探头的接线方法，包括以下步骤：
将仪表模块连接于信号总线；
提供至少五个雷达探头，并将各雷达探头的四个引脚按照以下接线规则进行组合接线：
所述GND引脚连接至接地总线；
所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线、接地总线和信号总线，或者，所述DATA引脚连接信号总线，并以所述VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线而以另一个引脚择一连接至接地总线、电源总线或信号总线或者不接线；
不同雷达探头的四个引脚的接线组合不同；以及
上电启动，从所述至少五个雷达探头中确定一个雷达探头为主雷达探头。
进一步的，以上电启动时最先识别出ID位置的一个雷达探头作为所述主雷达探头。
进一步的，所述雷达探头的数量为五至八个。
采用上述技术方案后，本发明实施例至少具有如下有益效果：本发明实施例通过至少五个雷达探头探测障碍物信息，主雷达探头汇总所有雷达探头测得的障碍物信息并综合运算获得障碍物距离数据，再通过所述信号总线将所述障碍物距离数据发送给仪表模块，进而仪表模块获取障碍物信息提示驾驶员，实现障碍物探测，在具体安装雷达探头时，将所述GND引脚连接至接地总线，所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线、接地总线和信号总线，或者，DATA引脚连接信号总线，并以VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线而以另一个引脚择一连接至接地总线、电源总线或信号总线或者不接线；不同雷达探头的四个引脚的接线组合不同，从而可以在使雷达探头可以获得更多各不相同的地址分配，本发明机动车雷达系统即可能兼容至少五个雷达探头进行障碍物探测。
附图说明
图1为本发明机动车雷达系统一个可选实施例包括七个雷达探头时的结构示意图。
图2为本发明机动车雷达系统一个可选实施例包括八个雷达探头时的结构示意图。
图3为本发明机动车雷达系统一个可选实施例的雷达探头的内部结构示意图。
图4为本发明机动车雷达系统一个可选实施例的复用电路的电路图。
图5为本发明机动车雷达系统的雷达探头接线方法一个可选实施例的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本发明，并不作为对本发明的限定，而且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1-图2所示，本发明一个可选实施例提供一种机动车雷达系统，包括仪表模块1和多个通过信号总线3连接至仪表模块1的雷达探头5，各个所述雷达探头5均包括四个引脚：VCC引脚、DATA引脚、ID引脚和GND引脚，所述系统设有至少五个雷达探头5，单个雷达探头5的四个引脚按照以下接线规则进行组合接线：
所述GND引脚连接至接地总线7；
所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线8、接地总线7和信号总线3，或者，所述DATA引脚连接信号总线3，并以所述VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线8而以另一个引脚择一连接至接地总线7、电源总线8或信号总线3或者不接线；以及
不同雷达探头5的四个引脚的接线组合不同；
所述至少五个雷达探头5仅设一个主雷达探头5a，其余雷达探头5为从雷达探头5b，主雷达探头5a汇总所有雷达探头5测得的障碍物信息并综合运算获得障碍物距离数据，再通过所述信号总线3将所述障碍物距离数据发送给仪表模块1。
本发明实施例通过至少五个雷达探头5探测障碍物信息，主雷达探头5a汇总所有雷达探头5测得的障碍物信息并综合运算获得障碍物距离数据，再通过所述信号总线3将所述障碍物距离数据发送给仪表模块1，进而仪表模块1获取障碍物信息提示驾驶员，实现障碍物探测，在具体安装雷达探头5时，将所述GND引脚连接至接地总线7，所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线8、接地总线7和信号总线3，或者，DATA引脚连接信号总线3，并以VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线8而以另一个引脚择一连接至接地总线7、电源总线8或信号总线3或者不接线；不同雷达探头5的四个引脚的接线组合不同，从而可以在使雷达探头5可以获得更多各不相同的地址分配，本发明机动车雷达系统即可能兼容至少五个雷达探头5进行障碍物探测。
在具体实施时，本发明机动车雷达系统的雷达探头5的接线方式如下表：
Figure BDA0002519272120000041
另外，在具体实施时，由于DATA引脚为默认上拉，因此，只有在所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线8、接地总线7和信号总线3时，DATA引脚连接至接地总线7，被下拉才能作为地址识别；其中，第1种和第5种接线方式相同，择一选择。
在本发明另一个可选实施例中，如图3所示，每个所述雷达探头5均包括主控芯片50、超声波传感器51、超声波驱动电路52、复用电路53、直流稳压电路54和放大电路55，所述直流稳压电路54与超声波驱动电路52、复用电路53以及主控芯片50相连，所述主控芯片50还分别通过所述超声波驱动电路52和放大电路55连接至超声波传感器51，所述直流稳压电路54引出所述VCC引脚，所述复用电路53引出所述ID引脚，所述主控芯片50引出所述DATA引脚和GND引脚。本实施例中，雷达探头5包括主控芯片50、超声波传感器51、超声波驱动电路52、复用电路53、直流稳压电路54和放大电路55，实现了对障碍物的探测，而且，通过复用电路53根据ID引脚的不同外部接线状态而对应为雷达探头5内部供电、接收和发送数据以及输出不同的地址信号，从而实现在ID引脚的不同外部接线时，对应可以为雷达探头5内部供电、接收和发送数据以及输出地址信号。在具体实施时，所述放大电路55可以采用两级运算放大器。
在本发明又一个可选实施例中，如图4所示，所述复用电路53包括内部电源531，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、二极管D及三极管Q，其中，内部电源531通过第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3连接至接地端，所述三极管Q的集电极通过第四电阻R4连接至二极管D的正极、所述ID引脚以及第一电阻R1和第二电阻R2之间的线路，所述三极管Q的基极和发射极分别连接至主控芯片50和接地端，所述二极管D的负极连接至内部电源531，第二电阻R2和第三电阻R3之间的线路连接至主控芯片50。本实施例中，当ID引脚用作地址识别时，通过第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3组成的电压采用电路，主控芯片50识别不同的电压值实现不同的地址分配；当ID引脚用作雷达芯片5的电源供应时，内部电源531可直接对雷达探头5内部供电；当ID引脚用作收发数据时，通过第四电阻R4和三极管Q组成的数据收发电路与主控芯片50进行数据交互，一个电路根据外部接线不同实现三种功能，非常的方便。在具体实施时，所述内部电源531为12V的电压源。如图4所示，图中MCU_ID为主控芯片50的地址识别引脚，MCU_TX为主控芯片50的数据收发引脚。
在本发明再一个可选实施例中，所述雷达探头5的数量为五至八个。本实施例中，通过不同的接线组合，本发明机动车雷达系统可以兼容五至八个雷达探头5，提升了障碍物的探测效率。
在本发明一个可选实施例中，所述主雷达探头5a的ID引脚和VCC引脚均连接至电源总线8。本实施例中，将主雷达探头5a的ID引脚和VCC引脚均连接至电源总线8，在系统上电后，可快速通过ID引脚的上电识别出主雷达探头5a，提高识别效率。
在本发明另一个可选实施例中，如图1和图2所示，所述仪表模块1包括：
存储单元10，与所述信号总线3相连，用于预存具有机动车的车型及车型对应雷达探头5的数量和参数信息的配置码并在接收到来自主雷达探头5a的主控芯片50的配置信息请求后将所述配置码发送给主雷达探头5a的主控芯片50；以及
报警单元12，与所述信号总线3相连，用于在任一个所述雷达探头5探测的障碍物距离数据小于预定阈值时进行报警。
本实施例中，还通过存储单元10预存具有机动车的车型及车型对应雷达探头5的数量和参数信息的配置码并在接收到来自主雷达探头5a的主控芯片50的配置信息请求后将所述配置码发送给主雷达探头5a的主控芯片50，对主雷达探头5a的主控芯片50进行初始化，根据不同的机动车的车型进行不同的配置，提高了本发明机动车雷达系统的通用性；又通过报警单元12在任一个所述雷达探头5探测的障碍物距离数据小于预定阈值时进行报警，提醒驾驶员，保证障碍物探测的实用性。
在本发明又一个可选实施例中，所述仪表模块1还包括：
故障显示单元14，与所述信号总线3相连，用于在任一个所述雷达探头5出现故障时进行故障显示。本实施例还通过设置故障显示单元14，在任一个所述雷达探头5出现故障时进行故障显示，实现雷达探头5的自检，方便驾驶员了解故障的存在，及时维护。
另一方面，如图5所示，本发明实施例提供一种基于上述任一项所述的机动车雷达系统的雷达探头5的接线方法，包括以下步骤：
S1：将仪表模块1连接于信号总线3；
S2：提供至少五个雷达探头5，并将各雷达探头5的四个引脚按照以下接线规则进行组合接线：
所述GND引脚连接至接地总线7；
所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线8、接地总线7和信号总线3，或者，所述DATA引脚连接信号总线3，并以所述VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线7而以另一个引脚择一连接至接地总线7、电源总线8或信号总线3或者不接线；
不同雷达探头5的四个引脚的接线组合不同；以及
S3：上电启动，从所述至少五个雷达探头5中确定一个雷达探头5为主雷达探头5a。
本实施例通过上述方法，将所述GND引脚连接至接地总线7，所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线8、接地总线7和信号总线3，或者，所述DATA引脚连接信号总线3，并以所述VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线8而以另一个引脚择一连接至接地总线7、电源总线8或信号总线3或者不接线；不同雷达探头5的四个引脚的接线组合不同，从而可以在使雷达探头5可以获得更多各不相同的地址分配，即可能兼容至少五个雷达探头5进行障碍物探测。
在本发明又一个可选实施例中，以上电启动时最先识别出ID位置的一个雷达探头5作为所述主雷达探头5a。本实施例中，在系统上电后，可快速通过ID引脚的上电识别出主雷达探头5a，提高识别效率。例如：将ID引脚和VCC引脚均连接至电源总线8的雷达探头5确定为主雷达探头5a。
在本发明另外一个可选实施例中，所述雷达探头5的数量为五至八个。本实施例中，通过不同的接线组合，本发明可以兼容五至八个雷达探头5进行接线，提升了障碍物的探测效率。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机动车雷达系统，包括仪表模块和多个通过信号总线连接至仪表模块的雷达探头，各个所述雷达探头均包括四个引脚：VCC引脚、DATA引脚、ID引脚和GND引脚，其特征在于，所述系统设有至少五个雷达探头，单个雷达探头的四个引脚按照以下接线规则进行组合接线：
所述GND引脚连接至接地总线；
所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线、接地总线和信号总线，或者，所述DATA引脚连接信号总线，并以所述VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线而以另一个引脚择一连接至接地总线、电源总线或信号总线或者不接线；以及
不同雷达探头的四个引脚的接线组合不同；
所述至少五个雷达探头仅设一个主雷达探头，其余雷达探头为从雷达探头，主雷达探头汇总所有雷达探头测得的障碍物信息并综合运算获得障碍物距离数据，再通过所述信号总线将所述障碍物距离数据发送给仪表模块。
2.如权利要求1所述的机动车雷达系统，其特征在于，每个所述雷达探头均包括主控芯片、超声波传感器、超声波驱动电路、复用电路、直流稳压电路和放大电路，所述直流稳压电路与超声波驱动电路、复用电路以及主控芯片相连，所述主控芯片还分别通过所述超声波驱动电路和放大电路连接至超声波传感器，所述直流稳压电路引出所述VCC引脚，所述复用电路引出所述ID引脚，所述主控芯片引出所述DATA引脚和GND引脚。
3.如权利要求2所述的机动车雷达系统，其特征在于，所述复用电路包括内部电源，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、二极管D及三极管Q，其中，内部电源通过第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3连接至接地端，所述三极管Q的集电极通过第四电阻R4连接至二极管D的正极、所述ID引脚以及第一电阻R1和第二电阻R2之间的线路，所述三极管Q的基极和发射极分别连接至主控芯片和接地端，所述二极管D的负极连接至内部电源，第二电阻R2和第三电阻R3之间的线路连接至主控芯片。
4.如权利要求1所述的机动车雷达系统，其特征在于，所述雷达探头的数量为五至八个。
5.如权利要求1所述的机动车雷达系统，其特征在于，所述主雷达探头的ID引脚和VCC引脚均连接至电源总线。
6.如权利要求2所述的机动车雷达系统，其特征在于，所述仪表模块包括：
存储单元，与所述信号总线相连，用于预存具有机动车的车型及车型对应雷达探头的数量和参数信息的配置码并在接收到来自主雷达探头的主控芯片的配置信息请求后将所述配置码发送给主雷达探头的主控芯片；以及
报警单元，与所述信号总线相连，用于在任一个所述雷达探头探测的障碍物距离数据小于预定阈值时进行报警。
7.如权利要求6所述的机动车雷达系统，其特征在于，所述仪表模块还包括：
故障显示单元，与所述信号总线相连，用于在任一个所述雷达探头出现故障时进行故障显示。
8.一种基于如权利要求1-7任一项所述的机动车雷达系统的雷达探头接线方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将仪表模块连接于信号总线；
提供至少五个雷达探头，并将各雷达探头的四个引脚按照以下接线规则进行组合接线：
所述GND引脚连接至接地总线；
所述VCC引脚、DATA引脚和ID引脚分别连接至电源总线、接地总线和信号总线，或者，所述DATA引脚连接信号总线，并以所述VCC引脚和ID引脚两者中的一个引脚对应连接电源总线而以另一个引脚择一连接至接地总线、电源总线或信号总线或者不接线；
不同雷达探头的四个引脚的接线组合不同；以及
上电启动，从所述至少五个雷达探头中确定一个雷达探头为主雷达探头。
9.如权利要求8所述的机动车雷达系统的雷达探头接线方法，其特征在于，以上电启动时最先识别出ID位置的一个雷达探头作为所述主雷达探头。
10.如权利要求8所述的机动车雷达系统的雷达探头接线方法，其特征在于，所述雷达探头的数量为五至八个。
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Citations (11)

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