一種智能化倒車(chē)雷達主控芯片設計

1 引言
對于很多司機尤其是新手來(lái)說(shuō)，倒車(chē)無(wú)疑是件非常頭痛的事，倒車(chē)雷達正好可以幫司機解決這個(gè)難題，因此越來(lái)越多的商家進(jìn)入了這個(gè)市場(chǎng)。從目前市場(chǎng)情況看，國內倒車(chē)雷達生產(chǎn)廠(chǎng)家都是使用單片機配合外圍運放、鎖相環(huán)電路完成超聲波測距并提供報警的工作，缺乏單芯片方案，而使用單片機方案要求生產(chǎn)廠(chǎng)家必須具備開(kāi)發(fā)軟硬件的能力，而且利用軟件控制存在不穩定的因素。如果能用專(zhuān)用芯片實(shí)現整個(gè)系統功能，對倒車(chē)雷達生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，不僅能降低開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本，對整機的可靠性也有很大提高。

2 系統概述

2.1 系統框圖

2.2 功能概述
系統提供4個(gè)超聲波探頭接口，接收到反射回來(lái)的信號后，根據發(fā)送和接收的時(shí)間差判斷障礙物距離的危險等級，輸出相應報警信號。報警信號編碼后采用雙線(xiàn)差分方式輸出，輸出信號的內容包括：各探頭檢測到的障礙物距離的危險等級、最近障礙物的方位、最近障礙物的距離值和附加消息。

2.3 接口協(xié)議
報警信號采用雙線(xiàn)差分串行輸出的方式，目的是提高傳輸信號在長(cháng)距離和強干擾環(huán)境下的傳輸正確性。雙線(xiàn)差分傳輸具體格式是：ALOUTP輸出實(shí)際需要的信號，ALOUTN 則輸出與ALOUTP相反的電平信號。

2.3.1 倒車(chē)模式
報警信號以數據包格式輸出，每個(gè)數據包包括3個(gè)字節，格式和內容如下所述：

第一個(gè)字節：第一字節高四位為起始標志，用于說(shuō)明此報警數據是倒車(chē)模式下的數據還是扒車(chē)模式下的數據，倒車(chē)模式是“0101”，扒車(chē)模式是“1010”。倒車(chē)模式下數據格式如圖3所示，第一字節的低2兩位用于輸出附加消息，輸出數據指示1或4探頭是否進(jìn)入環(huán)境適應模式，S1表示探頭1是否進(jìn)入環(huán)境適應模式，“1”表示進(jìn)入環(huán)境適應模式，“0”表示正常倒車(chē)模式；S4表示探頭2是否進(jìn)入環(huán)境適應模式，“1”表示進(jìn)入環(huán)境適應模式，“0”表示正常倒車(chē)模式。低4位SX1和低3位SX0表示最近障礙物的方位，00表示是探頭1方向，01表示是探頭2方向，10表示是探頭3方向，11表示是探頭4方向。


第二個(gè)字節：如圖4所示，SXA和SXB表示X號探頭檢測到的障礙物的危險等級，危險等級分為安全、警告、危險、停車(chē)4級，分別用00、01、10、11 表示。例如第二字節數據為“10010000”，表示第一個(gè)探頭檢測到危險狀態(tài)，第二個(gè)探頭檢測到警告狀態(tài)，第三和第四個(gè)探頭為安全狀態(tài)。


第三字節：第三字節輸出最近障礙物的距離值，數據格式如圖5所示，DA1DA0表示最近障礙物距離的第一位數據，按BCD編碼，最大值為3；DB0~DB3表示最近障礙物距離的第二位數據，按BCD編碼，最大值為9；DC0表示第三位數據，0表示0，1表示5。


2.3.2 防扒車(chē)模式
防扒車(chē)模式下，輸出的數據包也包括3個(gè)字節，但只有第一個(gè)字節為有效數據，后兩個(gè)字節無(wú)效，固定為‘0x00’。該數據包第一字節的數據格式如圖6所示，高四位為起始標志，用于說(shuō)明此報警數據是倒車(chē)模式下的數據還是防扒車(chē)模式下的數據，倒車(chē)模式是“0101”，扒車(chē)模式是“1010”。低四位指示方位，SX位為1則表示X號探頭檢測到近距離障礙物，SX為0則表示沒(méi)有檢測到近距離障礙物。