一种智能化倒车雷达主控芯片设计

来源:电子工程世界 作者:—— 时间:2010-05-20 10:01

倒车雷达

3 智能化原理

  3.1 防声波衍射处理

  由于声波传输的特性,声波会出现未经实际物体反射就直接回到探头被检测到,造成处理器认为是实际发射接收到的信号,直接导致误报。但声波衍射的干扰强度很难达到实际物体有效反射的超声波强度,所以可通过识别来判断。硬件一旦判定收到的超声波信号是声波衍射返回的信号,则自动忽略该结果,芯片继续等待在固定时间△T内是否有有效反射波,有则进行处理,没有则转入下一探头的驱动。

  3.2 智能识别处理

  由于地面上的小物体,比如砖块,石块,水果都会造成超声波的反射,并让探头检测到。而这些物体并不影响车辆的倒车操作,所以实际上是一种误报现象。所以硬件要对这种情况进行处理,提高报警的准确性。

  智能识别处理可以通过不同大小的物体反射的超声波幅度不同来判断。所以一旦确定多大的物体不会影响倒车的操作,就可以明确地测量该物体在不同距离上的超声波发生的幅度和转换后的电平大小,处理器可根据实验测试出来的结果在模拟或数字部分进行处理,根据要求忽略掉相应的接收信号。与防声波衍射处理一样,硬件忽略掉无效反射波后要继续等待在固定时间△T内是否有有效反射波,有则进行处理,没有则转入下一探头的驱动。

  3.3 环境适应处理

  车辆在倒车进入一个巷道或两边已经停靠了其它车辆的停车场的车位时都会存在环境影响造成的误报警。因为在这种情况下,绝大部分倒车的过程中,最近的检测距离和方位都在车身的两边(墙面或两边车辆的超声波反射),但驾驶员可以通过两边的反光镜掌握两边的车距,驾驶员关心的是车身后面的障碍物体。所以处理器在这种环境下应该能识别并适应。

  解决办法是对车身两边的物体发射的距离做记录和统计,当发现探头一和探头四,或者其中的一个在6个报警周期内检测到的距离都比较恒定,或变化范围很小,则认为处于上述环境中。于是,处理器在送出相应的消息后就不再输出相应探头的探测信息,只对探头二和探头三的检测信息作出响应。但是如果探头一和探头四的检测距离变化范围超过设定值(±△L米),则马上回到正常检测的状态机模式,两侧或某一边的距离再次恒定后又转到环境适应模式下。同时,环境适应模式也有一个极限设定值(0.5米),即恒定距离小于0.5米时,处理器还是回到正常检测模式,对该探头的检测信息输出报警信息。

  3.4 防地面固定声波反射处理

  由于各种车辆的底盘和后保险杠的高度及斜度不一样,再加上各倒车雷达厂家所采用的探头种类不一样,比如单角度的探头发射范围广,所以很可能存在超声波发射到地面后的固定反射情况,处理器必须适应并识别出是一个固定距离的干扰。

  处理方法是:每次开机运行后,检测到四个探头在6个报警周期内收到的障碍物距离值都是一致且恒定的(误差允许在±△L米内),则将此距离当成是地面反射干扰,以后不再响应处理,而是在设定的周期时间内等待其它有效的超声波发射信号。

4 硬件实现

  4.1 代码实现

//+FHDR===============================================================
// Copyright 2005,UESTC,All rights reserved.
// File Name : alarm_deal.v
// Author  :Yangbing
// Release History
// Version   Date      Author Description
// 1.0     20/05/2005   initial version
//-FHDR==============================================================
`timescale 1ns/10ps
module alarm_deal (clk,resetn,mode,dm,pulse_out,pulse_back,ch_sel,mux_enable,
alarm_out,alarm_outn);
//====================================================================
//      input ports declaration
//====================================================================
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………..
//======================end module ====================================
endmodule
//================= alarm_deal verilog file end =============================

  4.2 电路结构

  本系统采用0.5u mix signal 工艺,在成都国腾微电子有限公司的工作平台的支持下,已经成功完成综合验证,版图设计工作。综合电路结构如图7:

图7 电路结构

  图8 版图结构

  4.3 版图设计

  该版图设计采用0.5u mix signal 工艺,版图结构如图8所示。

5 应用系统设计

图9 典型应用

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