二线三态泊车辅助装置制造方法及图纸

二线三态泊车辅助装置，涉及一种利用超声波反射的定位或存在检测系统。提供一种可解决泊车辅助系统中低成本和高稳定性的矛盾，采用二线三态全数字传输设计方案的二线三态泊车辅助装置。设有主机、传感器和传输线；主机设有传感器馈电电路、主机发射电路、单片机、三态电平提取电路和回波处理电路。传感器设有电源电路、收发信号隔离电路、发射驱动电路、压电陶瓷传感器、接收放大电路、数字信号转换电路和三态信号驱动电路，主机到传感器的馈电线、主机与传感器之间通讯的信号线共用一根传输线。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用超声波反射的定位或存在检测系统，尤其是涉及一种采用二线 三态数字通讯的泊车辅助装置。
技术介绍
汽车用超声波泊车辅助系统是通过由主机控制具有收发双功能的超声波传感器发射超 声波信号，并接收被汽车后面或前面的障碍物反射回来的同频超声波信号。主机通过判断超 声波被发送和接收的时间差来判断汽车周围的障碍物距离，主机通过声音报警或者距离显示 等方式来提醒驾驶人员，起到辅助安全驾驶的目的。超声波泊车辅助系统一般由一组传感器1、主机2、声音报警单元3、距离显示单元4和电源及汽车接口 5 (各种总线或数据线连接)等部分组成(参见图1)。其中距离显示单元 4是可选的，在有些简易系统中不设距离显示单元。传感器1的个数对于不同的系统有差异， 一般要求至少2个。传感器的个数越多，系统性能更优越，盲区越少。传感器都要求布在汽车的车身外侧， 一般在前后保险杆上，而主机设在车身内部。由于 传感器的个数比较多而且比较分散，这样传感器和主机的信号传输和电源馈电会变得比较复 杂。目前普遍存在的设计方案有以下几种1) 直接连接具体方式是在传感器内没有任何电子电路，只有压电陶瓷片，所有超声波发射电路和接 收电路都在主机内部，主机和传感器的连接采用屏蔽线。其优点是系统设计简单；其缺点是 由于传感器返回的超声波信号很弱，虽然用了屏蔽线但是还是很容易受到干扰，系统稳定性、 一致性不好。2) 四线制具体方式是在传感器内增加超声波发射和接收放大电路。采用电源、地线、主机到传感 器信号线，传感器到主机信号线4根线的连接方式，采用普通导线连接。其优点是系统抗干 扰性能有一定的提高，缺点是采用线束过多，布线复杂，成本增加。3) 三线制具体方式是在四线制的基础上作了改进，将主机到传感器和传感器到主机的两根线合并为一根线。其优点是比四线制简化了线束。但因为数据线是双向的，有两种实现方式。 一种 方式是在传感器内增加MCU来实现，带来成本增加；另一种方式是传感器回波信号采用模 拟信号传输，容易受干扰，系统稳定性差。4) 二线制具体方式是在三线制的基础上电源线和数据线共用一条线。其优点是整车线束比较简 单。传感器回波信号采用模拟传输，系统抗干扰性能较差。由此可见，上述现有的设计方案在系统稳定性或者成本等方面都存在一些缺陷。低成本 和高稳定性是汽车电子行业一直追求的设计目标。有关汽车倒车或泊车的报警、距离显示等装置已有不少报道。公开号为CN1598614的专利技术专利申请中提供一种车辆倒车告警系统，该系统使用安装在 CPU内部能够根据输入程序常数值产生各种基准电压值的内置式可编程基准电压模块，完全 检测出需要告警的障碍物并准确检测出无须告警的障碍物。公开号为CN1818714的专利技术专利申请中提供一种汽车倒车雷达，包括控制主机、 一或 多个探头，主机包括电源稳压电路，主机中，中心处理器连接超声发射电路和超声接收电路， 每路超声发射电路包括发射信号转换器、发射信号放大器、与传输线的A端相连接的发射叠 加器，超声接收电路包括电子开关和回波处理电路。倒车雷达还包括传感器组件，其包括发 射分离器和发射信号升压器，传输线的B端连接发射分离器，而探头连接发射信号升压器， 还包括回波叠加器和回波选频预放大器，超声接收电路包括连接在传输线A端和电子开关之 间的回波分离电路。公告号为CN2202678的技术专利提供一种主动式汽车倒车的雷达装置，由电源电 路、前置放大电路、滤波及谐振放大电路、射极跟随及限幅器电路、锁相环电路、中央控制 部分及辅助、报警电路、超声波发生及功率驱动电路、模拟开关电路、升压电路和自增益控 制电路组成，它采用高集成度的中央CPU控制，用1个超声波传感器完成超声波信号的反 射和反射波检测，通过计算反射波到达时间来确定障碍物距离。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述现有的设计方案在系统稳定性或者成本等方面所存 在的一些缺陷，克服现有系统中多线制线束复杂和模拟信号传输时抗干扰性能差的缺点，提 供一种可解决泊车辅助系统中低成本和高稳定性的矛盾，采用二线三态全数字传输设计方案 的二线三态泊车辅助装置。本技术的技术方案是传感器的电源线和通讯线采用复用的方式共用一根普通的传输线，与地线一共是两根线，数据通讯方式采用三态数字编码方式，分别用高电位、中电位 和低电位3种不同电位表示馈电态、接收态和控制态3种不同的状态。所述的3种不同电位为1. 高电位表示主机向传感器馈电，称为馈电态。2. 中电位表示传感器接收的信号回传给主机，称为接收态。3. 低电位表示主机控制传感器发射超声波，称为控制态。 本技术设有主机、传感器和传输线。主机用于控制传感器发射特定频率的超声波，处理传感器的回波，判断障碍物的距离。主机设有控制与接收部分和声音报警部分，控制与接收部分设有传感器馈电电路、主机 发射电路、单片机、三态电平提取电路和回波处理电路。主机发射电路的输入端接单片机， 主机发射电路的输出端分别与三态电平提取电路和传感器馈电电路连接，主机发射电路的输 出端通过信号线与传感器连接，三态电平提取电路的输出端接回波处理电路的输入端，回波 处理电路的输出端接单片机。传感器在主机控制下发射超声波，并且将接收到的超声波经过传感器内部电路处理成三 态数字信号回传给主机。传感器设有电源电路、收发信号隔离电路、发射驱动电路、压电陶瓷传感器、接收放大 电路、数字信号转换电路和三态信号驱动电路。电源电路的输入端分别与收发信号隔离电路 的输入端和三态信号驱动电路的输出端连接，电源电路的输入端通过信号线与主机连接，收 发信号隔离电路的输出端与发射驱动电路的输入端连接，发射驱动电路的输出端与压电陶瓷 传感器连接，压电陶瓷传感器的输出端接接收放大电路的输入端，接收放大电路的输出端接 数字信号转换电路的输入端，数字信号转换电路的输出端接三态信号驱动电路的输入端。主机到传感器的馈电线、主机与传感器之间通讯的信号线采用复用的方式共用一根传输 线，与地线一共是2根线。信号线上传输信号采用三态数字编码信号，三态数字编码信号分 别用高电位、中电位和低电位3种不同电位表示馈电态、接收态和控制态3种不同的状态。 高电位表示主机向传感器馈电，为馈电态；中电位表示传感器接收的信号回传给主机，为接 收态；低电位表示主机控制传感器发射超声波，为控制态。由传感器到主机的回波信号的电 压幅度接近恒定，不会随着障碍物的距离而变化。所述的主机可设有距离显示电路和通讯装置。与现有的泊车辅助系统相比，本技术具有以下突出优点。1.回波信号电压幅度基本恒定(例如1V)，不随障碍物的远近发生变化。2. 传感器与主机连接采用两根连接线，系统连接简单，成本低。3. 系统间各部件传输采用三态数字传输，系统抗干扰性强。附图说明图1为现有的汽车泊车辅助系统结构框图。图2为本技术实施例的电路组成框图。图3为本技术实施例的信号线上的电压波形示意图。图4为本技术实施例采用4个传感器带总线通讯应用示例组成框图。图5为图4的实际电压波形图。图6为本技术实施例的电路组成原理图。具体实施方式以下实施例将结合附图对本技术作进一步的说明。 参见图2，本技术设有主机101、传感器102和传输线103。主机101设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
二线三态泊车辅助装置，其特征在于设有主机、传感器和传输线；主机用于控制传感器发射特定频率的超声波，处理传感器的回波，判断障碍物的距离；主机设有传感器馈电电路、主机发射电路、单片机、三态电平提取电路和回波处理电路，机发射电路的输入端接 单片机，主机发射电路的输出端分别与三态电平提取电路和传感器馈电电路连接，主机发射电路的输出端通过信号线与传感器连接，三态电平提取电路的输出端接回波处理电路的输入端，回波处理电路的输出端接单片机；传感器用于在主机控制下发射超声波，将接收到的超声波经过传感器内部电路处理成三态数字信号回传给主机；传感器设有电源电路、收发信号隔离电路、发射驱动电路、压电陶瓷传感器、接收放大电路、数字信号转换电路和三态信号驱动电路，电源电路的输入端分别与收发信号隔离电路的输入端和三态信号驱动电 路的输出端连接，电源电路的输入端通过信号线与主机连接，收发信号隔离电路的输出端与发射驱动电路的输入端连接，发射驱动电路的输出端与压电陶瓷传感器连接，压电陶瓷传感器的输出端接接收放大电路的输入端，接收放大电路的输出端接数字信号转换电路的输入端，数字信号转换电路的输出端接三态信号驱动电路的输入端；主机到传感器的馈电线、主机与传感器之间通讯的信号线共用一根传输线。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈舜荣，刘丁阳，严日骞，黄诚标，肖作裕，
申请(专利权)人：厦门吉致电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：92[中国|厦门]