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新型智能化倒车雷达主控芯片设计探讨

新型智能化倒车雷达主控芯片设计探讨

点击数:7431 次   录入时间:03-04 11:50:53   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘

     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 DeSCRJPTion
// 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

       此典型应用系统(图9)的核心:就是以成都国腾微电子有限公司独立开发的倒车雷达主控芯片GM3101为核心的数据处理部分和以单片机为核心的数据显示部分组成。经测试完

     全达到了市场上高端产品的要求,甚至在显示距离,显示灵敏度,系统工作稳定性等方面都有所提高。相比较市场上其他倒车雷达系统主要有以下优点:

     (1) 抗干扰性和可靠性
     

       传统的倒车雷达使用的是基于RAM和ROM结构的单片机,所以在抗电磁干扰性和稳定上无法和纯硬件的ASIC芯片相比较,GM系列倒车雷达专用芯片工作可靠稳定,不会出现死机现象。

     (2) 设计简单,生产简便
     

       传统的倒车雷达设计复杂,器件繁多,出现故障的可能性也更大,且需要编程,生产调试麻烦,分离元件性能差异大,整体指标不容易统一。而GM系列倒车雷达产品设计应用非常简单,只需要外接探头和少量的电阻电容即可工作,减少了开发量,同时显著减少主机的面积和尺寸,可做到传统倒车雷达大小的1/3。

     (3) 汽车级的工作指标
     

      GM系列倒车雷达产品是全汽车级工作环境指标设计,远远高于民用等级的单片机,完全满足和适应汽车内的工作条件。

     (4) 数据通讯的可靠性
     

       GM3101与其配套的显示部分之间采用差分通讯方式,具有极强的抗干扰性和可靠性,是单片机无法实现的。

     (5) 防止声波衍射干扰
     

        传统的倒车雷达由于单片机的处理能力,很难处理声波衍射对检测的干扰,GM系列倒车雷达产品能完全的滤除声波衍射的干扰,让检测更可靠更准确。

      (6) 智能识别功能
     

       由于任何物体都会对声波进行反射,所以倒车雷达能检测到物体的距离。而在实际倒车应用中,很多过小的物体,如水果、垒球等都会让倒车雷达认为是障碍物而报警,但是这些过小的物体并不影响车辆的正常倒车,所以GM3101芯片能智能的识别物体的物质属性和大小,然后再进行报警处理,避免了上述非必要的报警。

     (7) 防止固定地面反射干扰
     

       各种车辆的尾部保险杠的高度和尾部垂直面的倾斜度都不一致,有时会出现探头的安装角度过低,声波在不平整的地面形成反射,让倒车雷达误认为是有效障碍物而报警。而GM3101芯片能自动的适应地面造成的反射干扰而避免了误报警。

    (8) 环境智能适应
     

       车辆在进入巷道或两边已经停放有车辆的车位倒车时,由于车辆的两边距离在比较长的时间内都小于车后的距离,所以普通的倒车雷达只能响应最近距离的检测,而让驾驶者无法了解车后的真实情况。GM3101能智能的判断停车区域的情况,让倒车雷达集中重点的处理驾驶者更关心的车后情况,而且又不会忽略两边的检测。

      6 总结
     

       通过对成都国腾微电子倒车雷达系统的详细分析和设计,成功实现了声波衍射的干扰,环境自适应,智能化识别处理,以及对应于不同应用情况的报警输出选择。该系统能有效地防止软件控制存在不稳定的因素,不仅能降低倒车雷达生产的开发和生产成本,对整机的可靠性也有了很大提高,目前该芯片GM3101已投入市场。

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