专利名称：一种具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车泊车辅助系统，特别涉及一种具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统。
背景技术：
为了提醒车辆驾驶人员，一般通过声音报警或距离显示等方式辅助驾驶 人员，以达到安全驾驶的目的。现有的超声波泊车辅助系统一般由传感器、主机、声音报警 单元、距离显示单元、电源电路和汽车接口等组成。其中要求传感器布设在汽车的车身外 侧，例如前后保险杆上或侧面车身上。而主机则设在车内。由于使用的传感器个数较多，而 且比较分散，因此传感器与主机的信号传输以及电源馈电十分复杂，目前采用的技术方案 主要有直接连接、四线制、三线制和二线制，但普遍存在系统稳定性较差以及成本较高等问 题。公开号为CN1818714的发明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。此电路无法进行三角函数计算，且EMC能力差，成本高。公开号为CN101078766的二线三态泊车辅助系统，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系统。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。此系统应输出不是包络输出，因此EMI较高，且成本居高不下。发明内容本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种为实现上述目的，本发明采用如下技术方案—种具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统，包括主机、达传感器，雷达传感 器包括电源电路、放大电路、收放大电路、压电陶瓷传感器，其特征在于所述雷达传感器还 设有比较、射极输入驱动电路和集电极放大输出驱动电路；电源电路的输入端通过信号线与主机的通讯电路连接，电源电路的输出端与比 较、射极输入驱动电路的输入端连接；比较、射极输入驱动电路的输出端与放大电路的输入 端连接；放大电路的输出端与压电陶瓷传感器的输入端连接；压电陶瓷传感器的输出端与 接收放大电路的输入端连接；接收放大电路的输出端与集电极放大输出驱动电路的输入端 连接；集电极放大输出驱动电路的输出端与主机的通讯电路连接。以上电源电路，放大电路，收放大电路，压电陶瓷传感器，比较、射极输入驱动电 路，集电极放大输出驱动电路共同构成限伏型雷达传感器。集电极放大输出驱动电路的集 电极放大输出，可以使输出到主机上的信号具有有限伏作用，同时还能够保证有用的信号输出幅度。本发明的技术方案是采用射级输入方式工作的二线制超声波测距传感器并以限 伏输出包络信号。本发明在超声波测距传感器内设有比较电路、射极输入驱动电路和集电极放大输 出信号驱动电路。 在本发明中，可以采用4个雷达传感器，分别设置在汽车的前后左右，每个雷达传 感器均与主机连接并接到汽车供电上。优选的，所述集电极放大输出驱动电路输出的是有限压输出的包络信号，输出的 包络信号设定有最高幅度，所述输出包络信号的最高幅度< 4V ；所述雷达传感器输出到与 连接主机通讯线上的包络信号的幅度>0. 7V。集电极放大输出驱动电路输出具有限压的包 络信号，保证有用信号输出的幅度，使主机在处理信号上不需要在做很大的放大处理，因此 可降低系统成本。同时通信线上的信号有足够的强度，加强了在通信线上的抗干扰能力，因 此稳定性高。进一步优选的，所述比较、射极输入驱动电路包括电阻R2、R4、R7、R6、三极管Q1、 Q2、二极管DlA ；三极管Ql的发射极与电源电路连接，三极管Ql的集电极与放大电路连接， 三极管Ql的基极通过电阻R6与三极管Q2的集电极连接；电阻R4跨接在三极管Ql的发射 极和基极之间；电阻R2跨接在三极管Q2的基极和三极管Ql的发射极之间；三极管Q2的发 射极通过二极管DlA和信号线与主机的通讯电路连接。进一步优选的，所述集电极放大输出驱动电路包括电阻R13、R5，三极管Q4，电容 C8，三极管Q4的集电极与电阻R5连接，电阻R5与主机的通讯电路连接；所述集电极放大输 出驱动电路向主机的通讯电路传输的信号为包络信号。与现有的泊车辅助系统相比，本发明具有以下突出优点在传感器内部的驱动上设有射极输入驱动电路，射极输入驱动电路可以进行集电 极放大输出，使输出到主机上的信号产生一个限伏，但同时可以保证有用信号输出的幅度， 由于设有集电极放大输出，所以主机在处理信号上不需要在做很大的放大处理，因此可降 低系统成本。通信线上的信号有足够的强度，加强了在通信线上的抗干扰能力，因此稳定性 高。安装更为方便。传统的电路都用基极输入驱动。本发明一种具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统的有益效果是，解决了现 有的设计方案中所存在的系统稳定性较差以及成本较高等问题，克服了现有系统中多线制 线束复杂和模拟信号传输时抗干扰性能差的缺点，解决泊车辅助系统中低成本与高稳定性 的矛盾。


图1为本发明的电路结构框图；图2为本发明实施例采用4个超声波测距传感器应用示例组成框图；图3为本发明的电路原理图；图4为本发明的通信信号示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制 在所述的实施例范围之中。参见图1，一种具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统，包括主机1、雷达传 感器11，雷达传感器11包括电源电路111、放大电路114、收放大电路116、压电陶瓷传感器117，其特征在于所述雷达传感器11还设有比较、射极输入驱动电路113和集电极放大输 出驱动电路115 ；电源电路111，射极输入驱动电路113，放大电路114，比较、集电极放大输 出驱动电路115，收放大电路116，压电陶瓷传感器117构成限伏型雷达传感器。参见图1、图3 ，电源电路111的输入端通过信号线与主机1的通讯电路连接，电 源电路111的输出端与比较、射极输入驱动电路113的输入端连接；比较、射极输入驱动电 路113的输出端与放大电路114的输入端连接；放大电路114的输出端与压电陶瓷传感器 117的输入端连接；压电陶瓷传感器117的输出端与接收放大电路116的输入端连接；接收 放大电路116的输出端与集电极放大输出驱动电路115的输入端连接；集电极放大输出驱 动电路115的输出端与主机1的通讯电路连接。图2给出本发明实施例采用4个雷达传感 器11应用示例组成框图。在图2中，设有4个雷达传感器11 ；雷达传感器11设有输入输 出端，另外接地端。雷达传感器11与主机1连接并接到汽车供电上。参见图4，所述集电极放大输出驱动电路115输出的是有限压输出的包络信号，输 出的包络信号设定有最高幅度，所述输出包络信号的最高幅度< 4V ；所述雷达传感器11输 出到与连接主机1通讯线上的包络信号的幅度> 0. 7V ；图4给出的是本发明通信信号示意 图。参见图3，所述比较、射极输入驱动电路113包括电阻R2、R4、R7、R6、三极管Q1、 Q2、二极管DlA ；三极管Ql的发射极与电源电路111连接，三极管Ql的集电极与放大电路 114连接，三极管Ql的基极通过电阻R6与三极管Q2的集电极连接；电阻R4跨接在三极管 Ql的发射极和基极之间；电阻R2跨接在三极管Q2的基极和三极管Ql的发射极之间；三极 管Q2的发射极通过二极管DlA和信号线与主机1的通讯电路连接。参见图3，所述集电极放大输出驱动电路115包括电阻R13、R5，三极管Q4，电容 C8，三极管Q4的集电极与电阻R5连接，电阻R5与主机1的通讯电路连接；所述集电极放大 输出驱动电路115向主机1的通讯电路传输的信号为包络信号。图3给出的是本发明实施 例的超声波测距传感器电路组成原理图，在图3中，只给出一个超声波测距传感器，其它超 声波测距传感器类似。在图3中，二极管D1B，电容C14组成电源电路111，为超声波测距传感器提供工作 点电源。电阻1 2、1 4、1 7、1 6，三极管01、02，三极管0认组成比较电路发射驱动电路113。放大器Tl和R3组成放大电路114。SEm为压电陶瓷传感器117%ffiRll、R10、VRl、R15、R12、R18、R19，电容 CIO、Cll、C6，二级管 D2，集成电路 Ul 组成接收放大电路116。电阻Rl3、R5，三极管Q4，电容C8等组成集电极放大输出驱动电路115。系统工作原理主机1通过通讯接口 2，对传感器电源电路111进行充电，电源电路111以此向传 感器11的各部提供工作电源；同时主机1通过通讯接口 2对比较、射极输入驱动电路113 输入驱动信号，比较、射极输入驱动电路113输入驱动信号放大驱动，压电陶瓷传感器117 受驱动，向外发射超声波。超声波碰到障碍物时反射回超声波，压电陶瓷传感器117受驱动 转换成电信号输入到接收放大电路116，经集电极放大输出驱动电路115输出给主机1，由主机1处理后报警提醒驾驶人员，起到辅助安全驾驶的目的。限伏型雷达传感器11的工作原理如下主机1通过通讯接口 2对经DlB对C14充电，主机1也通过信号线输入信号到Q2发射级，经比较后Q2驱动Ql工作，再经放大器Tl放大驱动压电陶瓷传感器117工作，压电 陶瓷传感器117发出微弱的超声波。当驱动压电陶瓷传感器117接收到反射回来的超声波时，压电陶瓷传感器117产 生微弱的电信号，该电信号经过U1A、UlB及外围电路的接收放大电路116放大后输出到集 电极放大输出驱动电路115，经Q4放大输出给主机。虽然结合了附图描述了本发明的实施方式，但本领域的普通技术人员可以在所附 权利要求的范围内作出各种变形或修改。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实 施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神 和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发 明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
一种具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统，包括主机(1)、雷达传感器(11)，雷达传感器(11)包括电源电路(111)、放大电路(114)、收放大电路(116)、压电陶瓷传感器(117)，其特征在于所述雷达传感器(11)还设有比较、射极输入驱动电路(113)和集电极放大输出驱动电路(115)；电源电路(111)的输入端通过信号线与主机(1)的通讯电路连接，电源电路(111)的输出端与比较、射极输入驱动电路(113)的输入端连接；比较、射极输入驱动电路(113)的输出端与放大电路(114)的输入端连接；放大电路(114)的输出端与压电陶瓷传感器(117)的输入端连接；压电陶瓷传感器(117)的输出端与接收放大电路(116)的输入端连接；接收放大电路(116)的输出端与集电极放大输出驱动电路(115)的输入端连接；集电极放大输出驱动电路(115)的输出端与主机(1)的通讯电路连接。
2.根据权利要求1所述的具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统，其特征在于 所述集电极放大输出驱动电路(115)输出的是有限压输出的包络信号，输出的包络信号设 定有最高幅度，所述输出包络信号的最高幅度< 4V ；所述雷达传感器(11)输出到与连接主 机(1)通讯线上的包络信号的幅度彡0. 7V。
3.根据权利要求1或2所述的具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统，其特征在 于所述比较、射极输入驱动电路(113)包括电阻R2、R4、R7、R6、三极管Q1、Q2、二极管D1A; 三极管Q1的发射极与电源电路(111)连接，三极管Q1的集电极与放大电路(114)连接，三 极管Q1的基极通过电阻R6与三极管Q2的集电极连接；电阻R4跨接在三极管Q1的发射极 和基极之间；电阻R2跨接在三极管Q2的基极和三极管Q1的发射极之间；三极管Q2的发射 极通过二极管D1A和信号线与主机(1)的通讯电路连接。
4.根据权利要求1或2所述的具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统，其特征在 于所述集电极放大输出驱动电路(115)包括电阻R13、R5，三极管Q4，电容C8，三极管Q4 的集电极与电阻R5连接，电阻R5与主机(1)的通讯电路连接；所述集电极放大输出驱动电 路(115)向主机⑴的通讯电路传输的信号为包络信号。
全文摘要
本发明公开了一种具有限伏型雷达传感器的汽车泊车辅助系统，包括主机、雷达传感器，雷达传感器包括电源电路、放大电路、收放大电路、压电陶瓷传感器，所述雷达传感器还设有比较、射极输入驱动电路和集电极放大输出驱动电路。集电极放大输出驱动电路的集电极放大输出，可以使输出到主机上的信号具有限伏作用，同时还能够保证有用的信号输出幅度，主机在处理信号上不需要在做很大的放大处理，因此可降低系统成本。通信线上的信号有足够的强度，加强了在通信线上的抗干扰能力、稳定性高安装更为方便。本发明解决了现有技术中系统稳定性差以及成本高等问题，克服了多线制线束复杂和模拟信号传输时抗干扰性能差的缺点，成本低、稳定性高。
文档编号G01S15/93GK101866004SQ201010215059
公开日2010年10月20日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者柯文河 申请人:重庆光前汽车零部件制造有限公司