[發明專利]一種汽車防撞示警裝置及超聲波裝置

無效

• 申請號: 200710009314.8
• 申請日: 2007-07-30
• 公開（公告）號: CN101251600A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 陳武強
• 申請（專利權）人: 陳武強
• 主分類號: G01S15/93
• 分類號: G01S15/93
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司
• 代理人: 楊依展

技術領域

本發明涉及一種用于汽車的電子設備以及超聲波裝置，尤其涉及一種用于汽車防撞的主動示警裝置以及超聲波裝置。

背景技術

目前，超聲波技術在汽車領域內已得到廣泛的運用，例如，倒車雷達產品已廣泛用于汽車上，不論在汽車整車廠還是汽車售后市場，倒車雷達的運用都在日益增多。倒車雷達的基本功能是：在正常的泊車或汽車起步過程中，雷達主機利用裝于汽車前和/或后的超聲波探頭對前和/或后的障礙物進行探測，如果障礙物距離進入了系統設計的報警范圍，那么雷達主機就控制車內報警器進行報警，車內報警器以聲音或以聲光形式提醒駕駛員注意汽車與前/后車輛或障礙物之間的距離，以免發生碰撞。雖然目前市場上的倒車雷達在不斷增多，設計在不斷多樣化，但其功能還是局限在汽車起步或倒車時才起作用，并且需要汽車車速較低(一般不超過8Km/h)時才能夠起到較好的輔助作用。

傳統超聲波產生及處理電路圖如圖7所示，這個電路不受控，在這個電路里，檢波用的是Q10，Q11構成的積分電路，其中，只要回波信號放大后能推動Q10，都會被電路檢出，因此傳統的倒車雷達存在有遠距離探測能力弱，探測距離小的不足。市場上的倒車雷達探測距離通常都比較小，在客車或貨車上，因為車身的長度及寬度決定了其需要倒車雷達有更遠的測量距離，目前較多的倒車雷達不能滿足使用需求。遠距離探測能力弱，探測距離小是倒車雷達，不能在大型車上運用的重要原因，不能在小型車上(如轎車)車速過快條件下運用的重要原因，因為車速過快，測量距離小，那么留給駕駛員的反應時間就短，這樣不安全。

在國內外，也有利用超聲波測距技術來設計汽車防追尾裝置，在汽車行駛過程中，通過超聲波探測，有效的判斷車輛之間的距離，如果距離過近，則通過報警器來提醒駕駛員小心駕駛，防止追尾，這就是測距技術防追尾裝置的基本功能原理。但這樣構思的產品在市場上，目前卻還沒有發展起來，不論在國內還是國外，目前沒有成熟的利用超聲波技術設計廣泛運用的防追尾裝置。究其原因，主要是因為裝置的遠距離探測能力弱，探測距離小，過小的探測距離，當然不可能在車速較高的情形下使用，車速快，短距離才有效提醒，一旦出現緊急情況，駕駛員已經沒有時間來反應及操作了，這樣難以做到有效預防汽車發生追尾；其次是因為傳統的防追尾裝置設計功能過于單一，實用性欠佳。

采用超聲波測距技術的倒車雷達及防追尾裝置，因為系統遠距離探測能力弱，探測距離小這一技術原因，導致其發展受到局限，是什么原因導致其系統的遠距離探測能力弱，探測距離小呢？主要技術原因是：

一、較遠的物體，經超聲波探頭發射并反射回來的超聲波信號更加微弱，微弱的信號，就需要對其進行比通常放大倍數更大的放大處理，在信號放大處理的過程中十分容易引入干擾，包括系統硬件本身產生的干擾，干擾會致使系統難以辨別信號是遠距離物體反射回來的有效信號還是無效的干擾信號，如果檢測、識別不到有效信號，那么系統就做不到遠距離探測物體，如果對信號辨識不清或處理不當，就會造成系統誤判、誤報，從而導致系統的穩定性、可靠性大大降低。因此如何對信號進行采集、放大及去干擾等處理是提高系統遠距離探測能力至關重要的因素。目前傳統的超聲波信號檢測及處理方法沒有解決這一問題。

二、此外，在汽車上，因為超聲波探頭大都是安裝在汽車的后保險杠或前保險杠上，超聲波探頭的安裝高度一般在40厘米至70厘米之間，這樣的安裝高度，在我們有效的提高了系統的探測能力，加長了系統的探測距離的同時，因為探頭有一定的探測角度這一原因，系統探測距離越遠就越可能探測到地面或地面的矮小物體。這在實際使用中確實存在，即系統在探測到遠距離物體的同時，也探測到了地面或探測到了地面較矮小的物體，形成誤判、誤報。這一問題也是阻礙超聲波測距技術在的倒車雷達及防追尾裝置上運用及發展的重要原因，目前傳統的超聲波信號檢測及處理方法也沒有有效的解決這一問題。

針對第二個技術問題，也有人在倒車雷達或防追尾裝置上采用較小發射角度的超聲波探頭，如采用比通用40KHz更高頻率，角度較小的超聲波探頭來探測物體，這樣來避免系統對地面或地面矮小物體的誤測、誤報。但因超聲波頻率越高，遠距離時信號衰減越快，這樣處理，不論是對倒車雷達還是防追尾裝置，使得系統遠距離探測能力有所變弱；同時這樣處理，對于倒車雷達，使得倒車雷達存在近距離探測范圍內系統的盲區增大這一缺陷。因此采用較小發射角度的超聲波探頭，也不是最佳的解決方案。

發明內容