CN219417734U - 一种倒车雷达动态扫描响应发声装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倒车雷达动态扫描响应发声装置，具体涉及倒车雷达的技术领域，该装置包括：倒车雷达探头、雷达驱动模块、单片机、蜂鸣器和蜂鸣器驱动模块；倒车雷达探头安装在汽车前后保险杠上，倒车雷达探头通过雷达驱动模块与单片机连接，蜂鸣器通过蜂鸣器驱动模块与单片机连接；单片机通过单片机PWM1输出管脚向蜂鸣器驱动模块发送一定频率的PMM波，单片机通过单片机PWM2输出管脚向蜂鸣器驱动模块发送开关控制信号，当开关控制信号为低电平时，蜂鸣器驱动模块向蜂鸣器发送PMM波，蜂鸣器发声。

Description

一种倒车雷达动态扫描响应发声装置

技术领域

本实用新型涉及倒车雷达的技术领域，具体而言，涉及一种倒车雷达动态扫描响应发声装置。

背景技术

倒车雷达是一种“泊车辅助装置”，提醒防止驾驶员在倒车时使车辆与障碍物发生刮蹭或碰撞，倒车雷达主要由超声波传感器、控制器和蜂鸣器组成。

倒车雷达利用超声波原理工作，在倒车时，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射声波计算出距离，控制器根据测算的距离控制报警装置进行报警，不同距离下采用不同报警等级的报警音提示司机，使停车或倒车更容易，更安全。

报警装置大部分采用蜂鸣器进行发声报警，报警装置发出的警报一般为“滴滴”声，同时频率会随着障碍物的靠近而越来越快，当“滴滴”声频率越来越快，并最终长鸣的时候，说明倒车距离已经几乎达到极限。

由于在倒车过程中，车身和声波都是动态的，因此运动过程距离的计算和警报频率的调节是非常关键的参数，在常用方案中，采集的超声波信号只适用于静态过程，在实际倒车的动态过程中无法实时测算精确距离，这使倒车时产生的盲区较大，存在较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种从超声波信号时间处理到距障碍物距离测算等方面全面监控，实现倒车雷达运行全过程的实时响应的倒车雷达动态扫描响应发声装置。

本实用新型的技术方案是：提供了一种倒车雷达动态扫描响应发声装置，该装置包括：倒车雷达探头、雷达驱动模块、单片机、蜂鸣器和蜂鸣器驱动模块；

倒车雷达探头安装在汽车前后保险杠上，倒车雷达探头通过雷达驱动模块与单片机连接，蜂鸣器通过蜂鸣器驱动模块与单片机连接；

单片机通过单片机PWM1输出管脚向蜂鸣器驱动模块发送一定频率的PMM波，单片机通过单片机PWM2输出管脚向蜂鸣器驱动模块发送开关控制信号，当开关控制信号为低电平时，蜂鸣器驱动模块向蜂鸣器发送PMM波，蜂鸣器发声。

上述任一项技术方案中，进一步地，单片机通过单片机输出管脚发出驱动信号，驱动信号经雷达驱动模块发送至倒车雷达探头，倒车雷达探头发出超声波；

超声波碰到障碍物后反射回倒车雷达探头产生回波信号，雷达驱动模块接收回波信号并通过单片机输入管脚发送至单片机中。

上述任一项技术方案中，进一步地，倒车雷达探头在汽车的前后各安装至少两个，倒车雷达探头均各自连接一个雷达驱动模块，所有的雷达驱动模块均连接同一个单片机。

上述任一项技术方案中，进一步地，雷达驱动模块包括：下拉电阻R1、限流电阻R2、反馈电阻R4、限流电阻R5、施密特触发器U2、三态门U3和电容C1；

下拉电阻R1一端连接倒车雷达探头，下拉电阻R1另一端接地，电容C1并联在下拉电阻R1两端；

倒车雷达探头依次通过限流电阻R2、施密特触发器U2和三态门U3连接至单片机输入管脚，反馈电阻R4并联在施密特触发器U2两端，电源VCC连接施密特触发器U2作为高参考电压，施密特触发器U2接地作为低参考电压。

上述任一项技术方案中，进一步地，雷达驱动模块还包括：分压电阻R3、限流电阻R5、反相器U1和电容C2；

单片机输出管脚依次通过限流电阻R5、反相器U1和分压电阻R3连接至倒车雷达探头，电容C2并联在反相器U1两端，反相器U1接地。

上述任一项技术方案中，进一步地，蜂鸣器驱动模块包括：上拉电阻R6、限流电阻R7、分压电阻R8、分压电阻R9、下拉电阻R10、限流电阻R11、限流电阻R12、下拉电阻R13、限流电阻R14、下拉电阻R15、下拉电阻R16、PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2、PNP型三极管Q3、NPN型三极管Q4、电容C3和二极管D1；

上拉电阻R6一端连接单片机PWM2输出管脚，上拉电阻R6另一端连接电源VCC；限流电阻R7一端连接单片机PWM2输出管脚，限流电阻R7另一端连接PNP型三极管Q1的基极，PNP型三极管Q1的发射极连接单片机PWM1输出管脚；PNP型三极管Q1的集电极依次通过分压电阻R9和电容C3连接NPN型三极管Q2的基极；

下拉电阻R10一端连接NPN型三极管Q2的基极，下拉电阻R10另一端接地；分压电阻R8并联在分压电阻R9、电容C3和下拉电阻R10的两端；NPN型三极管Q2的发射极接地，NPN型三极管Q2的集电极连接限流电阻R11的一端，限流电阻R11的另一端连接电源VCC；

限流电阻R12连接在NPN型三极管Q2的集电极和PNP型三极管Q3的基极之间，下拉电阻R13一端连接PNP型三极管Q3的集电极，下拉电阻R13另一端接地；

PNP型三极管Q3的发射极连接电源VCC，PNP型三极管Q3的集电极通过限流电阻R14连接至NPN型三极管Q4的基极；

NPN型三极管Q4的集电极通过二极管D1连接蜂鸣器，NPN型三极管Q4的发射极通过相互并联的下拉电阻R15和下拉电阻R16接地。

上述任一项技术方案中，进一步地，蜂鸣器驱动模块通过单片机的单片机ADC输入管脚发送蜂鸣器的电信号至单片机中。

上述任一项技术方案中，进一步地，蜂鸣器驱动模块还包括：分压电阻R17、下拉电阻R18、电容C4、和集成开关二极管D2；

蜂鸣器通过分压电阻R17与单片机ADC输入管脚连接；下拉电阻R18一端连接单片机ADC输入管脚，下拉电阻R18另一端接地；电容C4并联在分压电阻R17和下拉电阻R18的两端；集成开关二极管D2一端连接单片机ADC输入管脚，集成开关二极管D2另一端的阳极接地，阴极连接电源VCC。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的技术方案在汽车前后保险杠都安装数个倒车雷达，在倒车时所有的倒车雷达同时工作，保障倒车动作的安全性；单片机通过倒车雷达探头测算的距离产生不同频率的PMM波，使蜂鸣器根据汽车与障碍物的不同距离发出不同音色，更好地提醒司机。

附图说明

本实用新型的上述和附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的倒车雷达动态扫描响应发声装置的雷达驱动模块示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的倒车雷达动态扫描响应发声装置的蜂鸣器模块示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的倒车雷达动态扫描响应发声装置的倒车雷达探头安装位置示意图。

其中，1-倒车雷达探头、2-单片机、3-蜂鸣器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种倒车雷达动态扫描响应发声装置，该装置包括：倒车雷达探头1、雷达驱动模块、单片机2、蜂鸣器3和蜂鸣器驱动模块。

倒车雷达探头1通过雷达驱动模块与单片机2连接，单片机2通过单片机输出管脚发出的驱动信号经过雷达驱动模块发送至倒车雷达探头1，使倒车雷达探头1发出超声波；超声波碰到障碍物后反射回倒车雷达探头1产生回波信号，雷达驱动模块接收回波信号并通过单片机输入管脚发送至单片机2中。

倒车雷达探头1安装在汽车前后保险杠上，如图3所示，本实施例中倒车雷达探头1在汽车的前后各安装四个，共计八个，倒车雷达探头1均各自连接一个雷达驱动模块，所有雷达驱动模块均连接同一个单片机2。

蜂鸣器3通过蜂鸣器驱动模块与单片机2连接，单片机2通过单片机PWM1输出管脚向蜂鸣器驱动模块发送一定频率的PMM波，单片机2通过单片机PWM2输出管脚向蜂鸣器驱动模块发送开关控制信号；当开关控制信号为低电平时，蜂鸣器驱动模块向蜂鸣器3发送PMM波，当开关控制信号为高电平时不发送；蜂鸣器驱动模块通过单片机ADC输入管脚发送电信号至单片机2中对电压进行检测，用于检测蜂鸣器的连接是否正常，并对电路进行防反接保护。

蜂鸣器3接收到PMM波后，蜂鸣器3的线圈中产生交变电流，由于交变电流正负极的切换，线圈产生振动，进而发出声音，线圈的振动频率受到PMM波频率的影响，线圈振动频率变化改变发声的音色，从而在不同情况下使用不同的音色提醒用户。

其中雷达驱动模块包括：下拉电阻R1、限流电阻R2、分压电阻R3、反馈电阻R4、限流电阻R5、反相器U1、施密特触发器U2、三态门U3、电容C1和电容C2。

下拉电阻R1一端连接倒车雷达探头1，另一端接地，电容C1并联在下拉电阻R1两端；倒车雷达探头1依次通过限流电阻R2、施密特触发器U2和三态门U3连接至单片机输入管脚，反馈电阻R4并联在施密特触发器U2两端，电源VCC连接施密特触发器U2作为高参考电压，施密特触发器U2接地作为低参考电压；单片机输出管脚依次通过限流电阻R5、反相器U1和分压电阻R3连接至倒车雷达探头1，电容C2并联在反相器U1两端，反相器U1接地。

蜂鸣器驱动模块包括：上拉电阻R6、限流电阻R7、分压电阻R8、分压电阻R9、下拉电阻R10、限流电阻R11、限流电阻R12、下拉电阻R13、限流电阻R14、下拉电阻R15、下拉电阻R16、分压电阻R17、下拉电阻R18、PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2、PNP型三极管Q3、NPN型三极管Q4、电容C3、电容C4、二极管D1和集成开关二极管D2。

上拉电阻R6一端连接单片机PWM2输出管脚，另一端连接电源VCC；限流电阻R7一端连接单片机PWM2输出管脚，另一端连接PNP型三极管Q1的基极，PNP型三极管Q1的发射极连接单片机PWM1输出管脚；PNP型三极管Q1的集电极依次通过分压电阻R9和电容C3连接NPN型三极管Q2的基极；下拉电阻R10一端连接NPN型三极管Q2的基极，另一端接地；分压电阻R8并联在分压电阻R9、电容C3和下拉电阻R10的两端；NPN型三极管Q2的发射极接地，集电极连接限流电阻R11的一端，限流电阻R11的另一端连接电源VCC。

限流电阻R12连接在NPN型三极管Q2的集电极和PNP型三极管Q3的基极之间，PNP型三极管Q3的发射极连接电源VCC，集电极通过限流电阻R14连接至NPN型三极管Q4的基极；下拉电阻R13一端连接PNP型三极管Q3的集电极，另一端接地；NPN型三极管Q4的集电极通过二极管D1连接蜂鸣器3，NPN型三极管Q4的发射极通过相互并联的下拉电阻R15和下拉电阻R16接地。

蜂鸣器3通过分压电阻R17与单片机ADC输入管脚连接；下拉电阻R18一端连接单片机ADC输入管脚，另一端接地；电容C4并联在分压电阻R17和下拉电阻R18的两端；集成开关二极管D2一端连接单片机ADC输入管脚，集成开关二极管D2另一端的阳极接地，阴极连接电源VCC。

具体地，当单片机PWM2输出管脚发出的开关控制信号为低电平时，PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2、PNP型三极管Q3和NPN型三极管Q4均导通，蜂鸣器3能够接收PMM波，从而发声；反之开关控制信号为高电平时，NPN型三极管Q4截至，蜂鸣器3不发声。

综上所述，本实用新型提出了一种倒车雷达动态扫描响应发声装置，包括：倒车雷达探头1、雷达驱动模块、单片机2、蜂鸣器3和蜂鸣器驱动模块。

倒车雷达探头1安装在汽车前后保险杠上，倒车雷达探头1通过雷达驱动模块与单片机2连接，蜂鸣器3通过蜂鸣器驱动模块与单片机2连接；蜂鸣器驱动模块通过单片机2的单片机ADC输入管脚发送蜂鸣器3的电信号至单片机2中用于检测蜂鸣器连接是否正常。

单片机2通过单片机PWM1输出管脚向蜂鸣器驱动模块发送一定频率的PMM波，单片机2通过单片机PWM2输出管脚向蜂鸣器驱动模块发送开关控制信号，当开关控制信号为低电平时，蜂鸣器驱动模块向蜂鸣器3发送PMM波，蜂鸣器3发声，蜂鸣器3的音色根据PMM波的频率改变。

在本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本实用新型的原理进行说明，并非意在对本实用新型进行限制。

尽管参考附图详地公开了本实用新型，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本实用新型的应用。本实用新型的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本实用新型保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (8)

1.一种倒车雷达动态扫描响应发声装置，其特征在于，所述装置包括：倒车雷达探头(1)、雷达驱动模块、单片机(2)、蜂鸣器(3)和蜂鸣器驱动模块；

所述倒车雷达探头(1)安装在汽车前后保险杠上，所述倒车雷达探头(1)通过所述雷达驱动模块与所述单片机(2)连接，所述蜂鸣器(3)通过所述蜂鸣器驱动模块与所述单片机(2)连接；

所述单片机(2)通过单片机PWM1输出管脚向所述蜂鸣器驱动模块发送一定频率的PMM波，所述单片机(2)通过单片机PWM2输出管脚向所述蜂鸣器驱动模块发送开关控制信号，当所述开关控制信号为低电平时，所述蜂鸣器驱动模块向所述蜂鸣器(3)发送PMM波，所述蜂鸣器(3)发声。

2.如权利要求1所述的倒车雷达动态扫描响应发声装置，其特征在于，所述单片机(2)通过单片机输出管脚发出驱动信号，所述驱动信号经所述雷达驱动模块发送至所述倒车雷达探头(1)，所述倒车雷达探头(1)发出超声波；

所述超声波碰到障碍物后反射回所述倒车雷达探头(1)产生回波信号，所述雷达驱动模块接收所述回波信号并通过单片机输入管脚发送至所述单片机(2)中。

3.如权利要求1所述的倒车雷达动态扫描响应发声装置，其特征在于，所述倒车雷达探头(1)在汽车的前后各安装至少两个，所述倒车雷达探头(1)均各自连接一个所述雷达驱动模块，所有的所述雷达驱动模块均连接同一个所述单片机(2)。

4.如权利要求1所述的倒车雷达动态扫描响应发声装置，其特征在于，所述雷达驱动模块包括：下拉电阻R1、限流电阻R2、反馈电阻R4、限流电阻R5、施密特触发器U2、三态门U3和电容C1；

所述下拉电阻R1一端连接所述倒车雷达探头(1)，所述下拉电阻R1另一端接地，所述电容C1并联在所述下拉电阻R1两端；

所述倒车雷达探头(1)依次通过所述限流电阻R2、所述施密特触发器U2和所述三态门U3连接至单片机输入管脚，所述反馈电阻R4并联在所述施密特触发器U2两端，电源VCC连接所述施密特触发器U2作为高参考电压，所述施密特触发器U2接地作为低参考电压。

5.如权利要求4所述的倒车雷达动态扫描响应发声装置，其特征在于，所述雷达驱动模块还包括：分压电阻R3、限流电阻R5、反相器U1和电容C2；

单片机输出管脚依次通过所述限流电阻R5、所述反相器U1和所述分压电阻R3连接至所述倒车雷达探头(1)，所述电容C2并联在所述反相器U1两端，所述反相器U1接地。

6.如权利要求1所述的倒车雷达动态扫描响应发声装置，其特征在于，所述蜂鸣器驱动模块包括：上拉电阻R6、限流电阻R7、分压电阻R8、分压电阻R9、下拉电阻R10、限流电阻R11、限流电阻R12、下拉电阻R13、限流电阻R14、下拉电阻R15、下拉电阻R16、PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2、PNP型三极管Q3、NPN型三极管Q4、电容C3和二极管D1；

所述上拉电阻R6一端连接单片机PWM2输出管脚，所述上拉电阻R6另一端连接电源VCC；所述限流电阻R7一端连接单片机PWM2输出管脚，所述限流电阻R7另一端连接所述PNP型三极管Q1的基极，所述PNP型三极管Q1的发射极连接单片机PWM1输出管脚；所述PNP型三极管Q1的集电极依次通过所述分压电阻R9和所述电容C3连接所述NPN型三极管Q2的基极；

所述下拉电阻R10一端连接所述NPN型三极管Q2的基极，所述下拉电阻R10另一端接地；所述分压电阻R8并联在所述分压电阻R9、所述电容C3和所述下拉电阻R10的两端；所述NPN型三极管Q2的发射极接地，所述NPN型三极管Q2的集电极连接所述限流电阻R11的一端，所述限流电阻R11的另一端连接电源VCC；

所述限流电阻R12连接在所述NPN型三极管Q2的集电极和所述PNP型三极管Q3的基极之间，所述下拉电阻R13一端连接所述PNP型三极管Q3的集电极，所述下拉电阻R13另一端接地；

所述PNP型三极管Q3的发射极连接电源VCC，所述PNP型三极管Q3的集电极通过所述限流电阻R14连接至所述NPN型三极管Q4的基极；

所述NPN型三极管Q4的集电极通过所述二极管D1连接所述蜂鸣器(3)，所述NPN型三极管Q4的发射极通过相互并联的所述下拉电阻R15和所述下拉电阻R16接地。

7.如权利要求6所述的倒车雷达动态扫描响应发声装置，其特征在于，所述蜂鸣器驱动模块通过所述单片机(2)的单片机ADC输入管脚发送所述蜂鸣器(3)的电信号至所述单片机(2)中。

8.如权利要求7所述的倒车雷达动态扫描响应发声装置，其特征在于，所述蜂鸣器驱动模块还包括：分压电阻R17、下拉电阻R18、电容C4、和集成开关二极管D2；

所述蜂鸣器(3)通过所述分压电阻R17与单片机ADC输入管脚连接；所述下拉电阻R18一端连接单片机ADC输入管脚，所述下拉电阻R18另一端接地；所述电容C4并联在所述分压电阻R17和所述下拉电阻R18的两端；所述集成开关二极管D2一端连接单片机ADC输入管脚，所述集成开关二极管D2另一端的阳极接地，阴极连接电源VCC。