本实用新型专利技术属于车辆设备技术领域，具体为一种隐藏式编码超声倒车雷达。其包括控制电路、超声探头、介质胶、固定卡口。采用耦合介质胶将超声探头粘贴固定在汽车保险杠蒙皮内侧，超声信号穿透保险杠蒙皮发射至空气中传播，采用控制电路控制编码超声信号的发送并处理接收到的反射信号，从而检测出障碍物并计算出车辆与障碍物之间的距离。由于探头粘贴固定在保险杠蒙皮内侧，不需要在蒙皮上开孔安装，实现了真正的隐藏安装，因而提升了车身的美观性和坚固性，同时降低了车辆倒车雷达的装配流程和复杂度。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于车辆设备
，具体涉及一种隐藏式编码超声倒车雷达。
技术介绍
超声倒车雷达已广泛应用于各种车辆的倒车系统中。目前通常采用的超声倒车雷达，按照安装方式区分，有两种:一种是在车辆保险杠蒙皮上开孔，将超声探头放置于开孔之内，探头表面与保险杠蒙皮在一个平面上，超声探头与开孔之间留有一定间隙。探头的振动表面直接与空气接触。倒车雷达的控制电路放置于保险杠蒙皮内侧，该电路控制超声探头发射超声波并处理接收到的反射超声信号，从而判断障碍物的距离。由于开孔的存在，这种方法降低了车身的美观性，并且对保险杠的坚固性有一定影响。此外，由于在安装过程中需要开孔，增加了装配的流程和复杂度，增加了装配成本。目前，世界上绝大多数带有超声倒车雷达的车辆采用的都是这种倒车雷达。另一种是使用厚度比较薄的超声探头，将超声探头安装在车辆保险杠蒙皮的外部，通过粘胶将超声探头不发射信号的一侧粘在蒙皮上，但是需要开小孔或者通过车门缝隙将探头的信号线接入车内。倒车雷达的控制电路与第一种方法类似，同样放置于保险杠蒙皮内侧。这种方法由于将探头安装在车外，严重影响车身的美观性，超声探头也容易损坏。此方法通常用于车辆出厂时没有安装超声倒车雷达，车主后期自行购买和安装的场合，使用得比较少。以上两种方法，探头的振动表面都是直接与空气接触，超声信号的传播只通过探头与空气之间这一个界面，因此信号的多径反射、衰减比较小，控制电路设计较为简单。尽管对车身美观性有一定影响，但由于技术简单，目前使用十分广泛。
技术实现思路
本技术的目的是在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种全新的能够穿透保险杠蒙皮的编码超声倒车雷达，使得超声探头及控制电路可以全部安装在保险杠蒙皮内侦牝无需开孔安装，从而实现倒车雷达的隐藏安装，提升车身的美观度和保险杠的坚固度，同时简化装配的流程及复杂度。为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案:隐藏式编码超声倒车雷达，系统包括:控制电路、超声探头、介质胶、固定卡口。系统中采用多个(不止于一个)超声探头，以获得足够的覆盖范围，对于车辆后保险杠通常采用4个超声探头。超声探头通过介质胶粘贴在保险杠蒙皮内侧，通过固定卡口辅助固定牢固。超声探头发出的超声依次经过超声探头与介质胶之间的界面、介质胶与保险杠蒙皮之间的界面、保险杠蒙皮与外部空气之间的界面，到达车辆外部的空气中继续传播。介质胶在这里起两个作用:一是耦合作用，填充探头与保险杠蒙皮之间的微小空隙，通过介质胶的“耦合过渡”作用，使探头与保险杠蒙皮之间的声阻抗差减小，从而减小超声能量在此界面的反射损失；二是粘贴固定作用，采用介质胶将超声探头粘贴在保险杠蒙皮上。本技术中，超声波在空气中传播过程中遇到障碍物被反射，反射的超声回波依次经过空气与保险杠蒙皮之间的界面、保险杠蒙皮与介质胶之间的界面、介质胶与超声探头之间的界面，最终被超声探头接收，转换为电信号。由于超声波在传播过程中经过多个界面的反射及衰减作用，超声探头接收的反射信号的信噪比非常低。信号调理电路对该微小信号进行放大和滤波，从而使回波信号更容易被进一步处理。 本技术中，所述控制电路包括处理器MCU、信号调理电路、超声驱动电路，超声探头接收到的信号送入信号调理电路进行放大和滤波处理，处理器MCU通过高速AD转换器采集信号调理电路输出的模拟信号，将其转换为数字信号进行处理；处理器MCU发送经过编码的脉冲电信号至探头驱动电路，探头驱动电路提供足够大的输出电压和输出电流，从而驱动超声探头将脉冲电信号转换为足够强的脉冲超声波发送出去。编码超声波通过介质胶耦合至保险杠蒙皮，再穿过保险杠蒙皮，传播至车辆外部待检测区域。本技术中，处理器(MCU)通过AD转换器采样信号调理电路输出的信号，采用数字信号处理及模式识别算法对该信号进行解码等处理，从中识别出脉冲编码从而找到脉冲回波的位置，计算出超声波的传播时间。根据超声波的传播时间和超声波的声速，计算出障碍物的距离，并做出相应的报警指示。采用编码脉冲的作用是提高接收信号的信噪比，使脉冲回波更容易被识别。本技术提供了一种能够穿透保险杠蒙皮的超声波编码发射与检测技术，将超声探头及控制电路全部安装在保险杠蒙皮内侧，而无需开孔安装，从而实现了倒车雷达的隐藏安装，提升了车身的美观度和保险杠的坚固度。同时也降低了车辆倒车雷达的装配流程和复杂度。【附图说明】图1是本技术的超声倒车雷达系统结构图。图中标号:1.控制电路，2.超声探头，3.介质胶，4.固定卡口，5.保险杠蒙皮，6.障碍物，7.超声波。l-l.MCU，l-2.信号调理电路，1-3.探头驱动电路。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术的隐藏式编码超声倒车雷达系统包括:控制电路1、超声探头2、介质胶3、固定卡口 4。其中，至少包含一个超声探头。一般超声探头的发射角不大于90度，所以单个超声探头的覆盖范围十分有限，而探头太多会增加系统的成本。本实施例中采用4个超声探头，具有足够的覆盖范围。在本实施例中，超声探头2通过介质胶3粘贴固定在保险杠蒙皮5内侧。具体可采用对超声波具有高传导率的硅黏胶，该胶与探头和蒙皮的声阻抗相匹配。用普通加热胶枪加热使之融化，将其适量地挤在超声探头2外表面，然后将超声探头2贴到保险杠蒙皮5内侧的固定卡口 4内，固定卡口 4能够将探头卡住以帮助固定。等待几分钟使介质胶3自然冷却即完成安装。介质胶3充填了探头与保险杠蒙皮5接触面之间的微小空隙，从而减少空隙间的微量空气对超声穿透的影响。另一方面，通过介质胶3的“过渡”作用，使探头2与保险杠蒙皮5之间的声阻抗差减小，从而减小超声能量在此界面的反射损失。本实施例中，处理器MCUl-1采用16位单片机，具有64MIPS的指令执行能力，256KB的Flash和64KB的RAM，1Msps速率的AD转换器。处理器MCUl-1发送经过编码的脉冲电信号至探头驱动电路1-3，该电路采用大功率三极管放大电路以提供足够的驱动能力。超声探头2采用中心频率在400kHz左右的单晶纵波直探头。发出的超声波7依次经过超声探头2与介质胶3之间的界面、介质胶3与保险杠蒙皮5之间的界面、保险杠蒙皮5与外部空气之间的界面，到达车辆外部的空气中继续传播。上述超声波7在传播过程中遇到障碍物6，产生反射回波。反射回波依次穿过空气与保险杠蒙皮5之间的界面、保险杠蒙皮5与介质胶3之间的界面、介质胶3与超声探头2之间的界面，最终被超声探头2接收并转换为电信号。信号调理电路1-2采用具有高增益、高共模抑制比的放大电路和滤波电路。经过信号调理，小信号被放大，带外噪声一定程度被滤除，从而便于MCUl-1做进一步的后续处理。处理器MCUl-1利用其片内的高速AD转换器对信号调理电路1_2的输出进行采样，将该模拟信号转换为数字信号。处理器MCUl-1内的程序采用数字信号处理及模式识别算法对该信号进行解码处理，从中识别出脉冲编码从而找到脉冲头的位置，以计算超声波的传播时间。根据传播时间以及超声波的声速，计算出障碍物6的距离，并根据距离远近做出相应的报警指示。处理器MCUl-1在不同的时间段，分别控制超声驱动电路1-3驱动相对应的超声探头2发送超声脉冲波，然后采样该路超声探本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种隐藏式编码超声倒车雷达，其特征在于包括：控制电路（1）、超声探头（2）、介质胶（3）、固定卡口（4）；其中，所述超声探头（2）有多个，超声探头（2）的振动表面通过介质胶（3）粘贴固定在保险杠蒙皮（5）内侧，并通过固定卡口（4）辅助将探头固定牢固；超声探头（2）发出的超声波（7）依次经过超声探头（2）与介质胶（3）之间的界面、介质胶（3）与保险杠蒙皮（5）之间的界面、保险杠蒙皮（5）与外部空气之间的界面，到达车辆外部的空气中继续传播。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐峰，他得安，刘成成，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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