CN201007740Y - 一种前后泊车雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车用雷达，具体讲是一种用于泊车的前后泊车雷达。它包括控制器、带有连接电缆的显示器以及安装于车前的前置超声波传感器与安装于车后的后置超声波传感器；其特点为：控制器位于车后行李箱内，前置超声波传感器与控制器之间连接有至少1个转换器，其位于车前发动机机舱内；显示器上设置有一前置超声波传感器的启动关闭按钮；该显示器连接电缆与所述控制器连接。其具有结构简单，易于安装，便于操作的特点，与现有技术相比，前置超声波传感器与后置超声波传感器可以互换使用，有效降低了该前后汽车雷达的生产、包装、库存和销售成本，也提高了产品的可维修性，益于推广应用。

Description

一种前后泊车雷达

技术领域

本实用新型涉及一种汽车用雷达，具体讲是一种用于泊车的前后泊车雷达。

背景技术

现有的前后泊车雷达是一种车前、车后都装有超声波传感器，在泊车过程中全面提供车前和车后障碍物信息的泊车辅助装置。目前所使用的前后泊车雷达包括两种方式：

第一种：采用一个控制器、一个显示器，后置4路超声波传感器，前置4路超声波传感器的组成方式(参见图1)，该产品的不足在于：前置超声波传感器导线必须从车前引到安装在车后行李箱的控制器上，增加了安装的难度，同时，引线过多，导致线束太粗，安装后不美观；另外，前后超声波传感器不能通用，生产销售过程中库存增大，成本加大、维修困难。这种结构的泊车雷达在启动时，必须要先挂倒车挡，再将档位由倒车档转为前进档，此时的后置超声波传感器停止工作，前置超声波传感器开始工作，其工作时间一般为一个固定的值；在此时间内，显示器始终处于工作状态，当超过这个固定的时间时，自动停止工作，如要使前置超声波传感器再次工作，必须再挂一次倒车挡，并将档位由倒车档转为前进档，因而不便于车辆在静止状态下直接前进，也不能做到在前进状态下直接泊车；同时，由于前置超声波传感器开启后的工作时间是固定值，取值过大，前置超声波传感器长期处于工作状态，影响正常驾驶；取值过小，驾驶者难以在这个固定的时间内完成出车动作，必须反复挂入倒车挡，因此，这种工作模式不能满足不同驾驶者在各种条件下的泊车和出车。

第二种：采用一个前置控制器、一个后置控制器、1～2个显示器，后置4路超声波传感器，前置2～6路超声波传感器的组成方式(参见图2)。这样在某种程度上解决了前置超声波传感器引线过长，以及前后超声波传感器不能互用的问题，但因前置控制器安装在汽车发动机机舱内，工作环境恶劣，极易受到干扰，同时，前后控制器需要联机；为了回避前后控制器联机问题，也有采用两个显示器，形成前后两套独立的控制系统，同样也存在车内不美观，实际使用不方便的缺陷；而且成本大、维修难度大。这种结构的泊车雷达在使用时，前置超声波传感器的开启，取决于汽车的速度，超过这一速度后，自动关闭；因此，泊车雷达必须具有判断汽车速度的功能，因而，增加了产品的实现难度和安装难度，成本也高，不利于产品的推广使用；此外，在汽车低速时，驾驶者如不需要使用泊车雷达时，前置超声波传感器也将开启工作。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简捷，易于安装，使用方便且功能较完善的前后泊车雷达。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种前后泊车雷达，它包括控制器、带有连接电缆的显示器以及安装于车前的前置超声波传感器与安装于车后的后置超声波传感器；其特点为：所述控制器位于车后行李箱内，所述前置超声波传感器与该控制器之间连接有至少1个转换器，该转换器位于车前发动机机舱内；所述显示器上设置有一前置超声波传感器的启动关闭按钮；所述显示器连接电缆与所述控制器连接。

上述的转换器包括一由上盖与下盖组成的壳体，该壳体内设置有线路板和与该线路板相接的插座；插座设置为2个，2个插座平行设置于上盖与下盖相对接的一侧且与上盖和下盖形成插孔，所述插孔设为锁扣插孔；与该锁扣插孔同平面上还联接有一引出导线；该引出导线与所述控制器插接；所述前置超声波传感器分别通过所述插座与所述转换器相接；所述控制器通过引出导线经所述转换器与所述前置超声波传感器联接。

上述的转换器设置为1-3个，通常设置为2个。

2个转换器分别为中央转换器与两侧转换器；前置超声波传感器为4个，分布于车前保险杠上；其中，分布于中央的超声波传感器与中央转换器相接；分布于两侧的超声波传感器与两侧转换器相接。

上述转换器下盖的边缘处开设有一圈凹槽，其内嵌有防水密封胶圈；该防水密封胶圈为一体成型，其位于2个插孔一侧的密封胶圈形状为与该插孔内径相配合的环状胶圈。

上述的显示器为8路液晶显示器或8路数码显示器中任一种；其中，8路液晶显示器的后支架为一直杆球状支座，在直杆球状支座的端部为一球头，该球头中部嵌有环状橡胶圈。

本实用新型采用如上技术方案后，其有益效果如下：1)显示器上设置的手动启动关闭按钮给驾驶者提供了自由开启或关闭前置超声波传感器的功能，解决了现有技术在前进状态下不能直接泊车和由倒车档转为前进档时，延时工作时间不能满足实际泊车要求的问题；同时，这种结构的设置也给汽车在低速前进时，尤其是在堵车、等待交通信号灯变绿灯情况下，驾驶者开启前置超声波传感器测量前方车辆距离提供了方便；2)本实用新型采用具有二转一功能的转换器，2个前置超声波传感器共用1个转换器，4个前置超声波传感器分别通过2个转换器与控制器连接，简化了产品的安装，减少了通过车箱的导线线束，满足了车箱内美观的要求；另外，所用的前置超声波传感器和后置超声波传感器的引线长短相同，可以通用，解决了现有技术中前后超声波传感器不能互换使用的问题；降低了生产、包装、库存和销售成本，同时提高了产品的可维修性；此外，这一设计思路，为产品的升级提供了十分容易、便捷和可靠的途径。3)转换器上盖与下盖相接处的内侧装有密封胶圈，可有效防止该转换器在前车发动机机舱内放置时进水，保证前置超声波传感器的正常工作。4)转换器的插孔采用锁扣插孔，可防止前置超声波传感器的插头松脱。5)液晶显示器后支架采用直杆球状支座，可方便该显示器的安装；同时，在球体中部嵌有一环状橡胶圈，该显示器安装时，支架球体部分与球座相接时能够相互抱紧，保证了显示器安装的安全可靠。6)本实用新型的整体设置杜绝了驾驶者在泊车过程中出现的无效操作，使泊车过程更为便捷；同时，满足了不同状态下的各种泊车方式；显示界面简洁、美观，友好并具有人性化。

附图说明

图1为现有技术一结构连接示意图

图2为现有技术二结构连接示意图

图3为本实用新型结构连接示意图

图4为转换器外形结构示意图

图5为图4A向插孔结构示意图

图6为图4B-B向剖面结构示意图

图7为图4下盖边缘处密封胶圈安装结构示意图

图8为图4内部线路连接示意图

图9为控制器电路原理图

图10为液晶显示器电路原理图

图11为数码显示器电路原理图

图12为显示屏工作状态图

具体实施方式

本实用新型包括一8路控制器、一显示器、1-3个转换器，8路超声波传感器组成，其中，有4个为前置超声波传感器，4个为后置超声波传感器；前置超声波传感器安装于车前保险杠上，后置超声波传感器安装于车后的保险杠上；8路控制器设置于车后行李箱中，该8路控制器的一端设有四个插孔，4个后置超声波传感器分别通过导线插头与其插接；另一端设有一个显示器插孔；显示器可选用8路液晶显示器，也可以选用8路数码显示器；在所选用的显示器上设置有一启动关闭按钮，8路液晶显示器的启动关闭按钮安装于该显示器的前部，8路数码显示器的启动关闭按钮安装于该显示器的顶部；该显示器在8路控制器的一侧边设有2个转换器的插孔；每个转换器的一侧面上设有2个插座与一条引出导线，其中，2个插座平行设置于该转换器的上盖与下盖相对接的一侧且与上盖和下盖形成2个插孔；引出导线与8路控制器插接；与插孔12相接的转换器3为中央转换器，其上的接口31、32分别连接位于车前中央的前置超声波传感器02、03；与插孔13相接的转换器3为两侧转换器，其上的接口31、32分别连接位于车前两侧的前置超声波传感器01、04；前置超声波传感器与后置超声波传感器的导线长短设置一致，前后可通用。

本实用新型技术方案中所用的超声波传感器使用北京蓝天豪迪科技有限公司生产且市场上销售的产品。

以下通过具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步说明。

如图3所示，该泊车雷达设置有一8路控制器1、一带有连接电缆的显示器2、2个转换器3，8路超声波传感器01、02、03、04、05、06、07、08组成；前置超声波传感器安装于车前保险杠上，后置超声波传感器安装于车后的保险杠上，8路控制器1安装于车后行李箱中；其中，8路控制器1的一端设有四个插孔14、15、16、17，后置的4个后置超声波传感器05、06、07、08分别通过导线插头与其插接；另一端设有一个与显示器连接的插孔11；带有连接电缆的显示器2可选用8路液晶显示器，也可以选用8路数码显示器，在所选用的显示器上设置有一控制前置超声波传感器开启和关闭的启动关闭按钮21，显示器通过其连接电缆与所述控制器连接，本实用新型中的显示器选用8路液晶显示器2；在8路控制器1的一侧边设有2个用于连接转换器3的插孔12、13；每个转换器3的一侧面设有2个插孔31、32与1个引出导线33，插孔31、32与引出导线33之间呈三角形分布，引出导线33固接于该转换器3上，2个转换器的引出导线33另一端分别与8路控制器1上的插孔12、13插接；与插孔12相接的转换器3为中央转换器，其上的插孔31、32分别连接中央分布的前置超声波传感器02、03；与插孔13相接的转换器3为两侧转换器，其上的插孔31、32分别连接两侧分布的前置超声波传感器01、04；前置超声波传感器与后置超声波传感器的导线长短一致，可互换使用。

如图4、图5、图6、图7、图8所示：转换器3设置在一封闭的壳体内，该壳体设有上盖34与下盖35，其内设置有接线板J与1个引出导线33，线路板上设有2个插座J1、J2；2个插座J1、J2平行设置，每个插座内连接有两条导线，分别交叉与引出导线33相接；插座J1、J2位于上盖34与下盖35相对接的一侧且与上盖34和下盖35形成上述的插孔31、32，插孔31、32位于上下盖边缘处的孔边上设有锁扣；

为了保证转换器3不进水，沿转换器3下盖的边缘处开设一圈凹槽，其内嵌一个防水密封胶圈，该防水密封胶圈为一体成型，其位于插孔31、32一侧的密封胶圈形状为与该插孔内径相配合的环状胶圈。

与8路液晶显示器2后部相接的后支架为一直杆球状支座，该直杆球状支座与8路液晶显示器2相接处的中部开有安装用的螺孔，该螺孔的两侧分别设有定位柱；直杆球状支座的端部为一球头，该球头中部嵌有环状橡胶圈。

如图9所示，控制器内置的控制电路由8路超声波发射/接收电路、信号处理及放大电路、单片机、电源电路、显示器接口及车内电源接口组成，其中，8路超声波发射/接收电路与信号处理及放大电路、单片机串接组成；电源电路、显示器接口及车内电源接口均与单片机接口相接。

如图9、图10所示，8路液晶显示器主要由液晶LCD、液晶驱动芯片U1、液晶振荡发生器、蜂鸣器振荡驱动电路和启动关闭按钮组成。启动关闭按钮通过插座J1与8路控制器中的显示器接口J5插接；上述的从控制器来的信号由J1进入，由液晶驱动芯片U1译码为显示内容送给LCD显示相应内容。液晶振荡发生器产生液晶驱动芯片U1和液晶必须的振荡信号，蜂鸣器振荡电路产生2700Hz的音频信号，驱动蜂鸣器发出报警声。8路液晶显示器设置的启动关闭按钮KEY用于随时启动前部超声波传感器，由J1的第6端连接于图9的U1第4端。

如图9、图11所示，8路数码显示器主要由数码管LED0，数码管驱动芯片U0、U1、U2、U3、U4，蜂鸣器振荡驱动电路和启动关闭按钮组成。从控制器来的信号由J1进入，由数码管驱动芯片译码为显示内容送给LED0显示相应内容。蜂鸣器振荡电路产生2700Hz的音频信号，驱动蜂鸣器发出报警声。显示器设置的启动关闭按钮KEY用于随时启动前部超声波传感器，由J1的第6端连接于图9的U1第4端。

如图9、图10所示：显示器选用8路液晶显示器，其电路原理为：8路超声波发射/接收电路主要分别由三极管Q1至Q8和中周变压器Z1至Z8组成，三极管Q1至Q8的基极分别与U1(HD8061)的1脚、20脚、19脚、14脚、9脚、10脚、16脚连接获取超声波振荡信号，插座J1、J2、J3、J4分别连接4个车后置超声波传感器，发出超声波信号，中周变压器Z5的3端S5和中周变压器Z6的3端S6分别与插座J5连接，中周变压器Z7的3端S7和中周变压器Z8的3端S8分别与插座J6连接，插座J5、J6分别通过转换器连接前置的4个超声波传感器，发出超声波信号，8个超声波传感器接收到的返回超声波信号分别通过电阻R2、R4、R6、R8、R26、R27、R28、R33和电容C1、C2、C3、C4、C10、C15、C19、C24分别送入集成电路U2的输入端，经U2处理后由3脚输出，输出信号经由放大器U3D、U3C和U3B组成的放大电路通过电容C23送入U1(HD8061)的17脚，经U1处理后由4脚、8脚、11脚和12脚输出通过连接线与图10中显示器插座J1连接，J1的第2脚通过集成电路U2E连接到U1的第32脚，同时直接连接到U3的第12脚；J1的第3脚通过集成电路U2F连接到U1的第33脚，同时直接连接到U3前第11脚；J1的第4脚连接U1的第35脚，将信号送入显示驱动电路和蜂鸣器驱动电路，显示驱动电路将接收到的信号以图象和数字形式显示在显示屏上，蜂鸣器驱动电路中的声音报警电路由三极管Q、集成电路U2C、二极管D1和电阻R0、R1、R2和蜂鸣器等组成，U3的第13脚将接收到的信号处理后转换成断续或连续的声音信号由第5脚经二极管D1送至声音报警电路，经U2C和反相电阻R1、R0处理通过电阻R2送到三极管Q的基极，经三极管Q放大后驱动蜂鸣器发出报警声音。插座J1第6脚连接开关按钮JP，JP与钥匙KEY串联连接，按下按钮JP将线路接地，接地信号通过传输线将信号传至图9中U1的第4脚，用来控制前置超声波传感器的开启或关闭。

如图9、图11所示，显示器也可以选用8路数码显示器，该显示器电路包括一超声波振荡电路与显示电路；其中，8路超声波振荡电路与其显示器连接关系与实施例1相同；图9中U1的输出信号通过J5及传输线送至图11中的J1，J1的2脚分别与U0、U1、U2、U3、U4的12脚连接，J1的3脚分别与U0、U1、U2、U3、U4的11脚连接，J1的4脚与U0的第14脚连接，显示驱动电路由U0、U1、U2、U3、U4的第9脚与第14脚串接组成，驱动数字显示屏LED0显示数字，声音报警电路与实施例1相同，报警信号由U2的第2脚输出，连接至二极管D4的负极，将声音报警信号送入报警电路，关闭或开启车前置超声波传感器与实施例1相同。

如图12所示：上述的显示器的显示屏在通电状态下，汽车启动时，前置超声波传感器自动工作，无障碍物3秒后关闭显示器，有障碍物时自动开启显示器，只要无障碍物20秒自动关闭雷达，前左前右探头测量范围0.35-0.60m，前中间2个探头测量范围0.35-1.50m，0.60-1.50m无声音提示，0.35-0.60m有急促声并显示距离、方位和区段；小于0.35m长鸣并显示“-P-”同时小车前方闪烁，每次刚测到障碍物时蜂鸣器就提醒一声。倒车时：挂上倒挡车尾4个传感器工作及显示方式与原倒车雷达相同；车前部两侧传感器也工作，当前部两侧障碍物距离小于0.35m时报警长鸣同时小车后方及对应的方位闪烁，显示器始终显示汽车后部倒车雷达测量值。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型根据驾驶者泊车时和泊车后在出车时的实际操作习惯和过程，提出了全新的工作模式；为了安装和维修的方便，设计了前置超声波传感器与控制器连接的二转一防水型前置超声波传感器转换器，这种转换器也可方便地利用到多转一应用和其它超声波传感器与控制器的连接方式中；在显示装置中设置的手动启动关闭按钮，为驾驶者在实际泊车和驾驶过程中自由开启和关闭前置超声波传感器提供了便利，使本装置更加实用。

a.当汽车启动时，前置超声波传感器自动启动，3秒钟内无障碍物，关闭显示器，前置超声波传感器仍然工作，直到20秒内无障碍物被测到，自动关闭；在此期间内，如有障碍物出现，前置超声波传感器和显示器将保持开启，直到20秒内无障碍物被探测到后，自动关闭；

b.当汽车在前进状态下进入停车位时，用手轻按显示器上的启动关闭按钮即可启动前置超声波传感器，无须停车、挂倒车档，再转入前进档，就可直接泊车；

c.当汽车由倒车状态转入前进状态时，自动关闭后置超声波传感器，同时启动所有前置超声波传感器，并延时工作20秒，在此期间，如有障碍物被测到，将保持开启，直到20秒内无障碍物被探测到后，自动关闭；

d.当汽车处于前进状态时，任何时刻都可通过用手轻按显示器上的启动关闭按钮来实现前置超声波传感器的手动开启或关闭。

e.当汽车在倒车状态下进入停车位时，自动启动后置超声波传感器和左右两个前置超声波传感器；这种状态下，显示器只显示后置超声波传感器所探测到的最近障碍物的距离，蜂鸣器发出相应的报警声；当且仅当前置左右超声波传感器探测到小于0.35米的障碍物时，蜂鸣器发出长鸣报警声，此时，显示器仍然只显示后置超声波传感器所探测到的最近障碍物的距离。

Claims (7)

1.一种前后泊车雷达，它包括控制器、带有连接电缆的显示器以及安装于车前的前置超声波传感器与安装于车后的后置超声波传感器；其特征在于：所述控制器位于车后行李箱内，所述前置超声波传感器与所述控制器之间连接有至少1个转换器，其位于所述车前发动机机舱内；所述显示器上设置有一前置超声波传感器的启动关闭按钮；所述显示器连接电缆与所述控制器连接。

2.如权利要求1所述的前后泊车雷达，其特征在于：该转换器包括一由上盖与下盖组成的壳体，该壳体内设置有线路板和与该线路板相接的插座；插座设置为2个，2个插座平行设置于上盖与下盖相对接的一侧且与上盖和下盖形成插孔，所述插孔为锁扣插孔；与该锁扣插孔同平面上还联接有一引出导线；该引出导线与所述控制器插接；所述前置超声波传感器分别通过所述插座与所述转换器相接；所述控制器通过引出导线经所述转换器与所述前置超声波传感器联接。

3.如权利要求2所述的前后泊车雷达，其特征在于：所述转换器设置为1-3个。

4.如权利要求3所述的前后泊车雷达，其特征在于：所述转换器设置为2个，分别为中央转换器与两侧转换器；所述前置超声波传感器设置为4个，分布于车前保险杠上；其中，两侧分布的超声波传感器与两侧转换器相接；中央分布的超声波传感器与中央转换器相接。

5.如权利要求2或3或4所述的前后泊车雷达，其特征在于：所述下盖的边缘处开设有一圈凹槽，其内嵌有防水密封胶圈；所述防水密封胶圈为一体成型，其位于所述插孔一侧的密封胶圈形状为与该插孔内径相配合的环状胶圈。

6.如权利要求1所述的前后泊车雷达，其特征在于：所述显示器为8路液晶显示器或8路数码显示器中任一种。

7.如权利要求6所述的前后泊车雷达，其特征在于：与所述8路液晶显示器后部相接的后支架为一直杆球状支座，所述直杆球状支座的端部为一球头，该球头中部嵌有环状橡胶圈。

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