一種汽車輔助泊車系統控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種汽車輔助泊車系統控制器，包括微處理器，微處理器以不同的端口分別連接電源處理模塊、輪速信號處理模塊、長距離超聲波探頭信號處理模塊、短距離超聲波探頭信號處理模塊、左/右轉向信號處理模塊、倒檔信號處理模塊、指示燈、語音信號處理模塊、蜂鳴器、側方/垂直泊車選擇開關；僅根據傳感器感知的環境數據提示駕駛員操作方向盤而不是直接控制方向盤轉動，同樣適用于非電動助力轉向系統的汽車，能夠在有限的車位中快速地找到本車車位，并且使本車準確、安全地駛入停車位。
【專利說明】一種汽車輔助泊車系統控制器【技術領域】
[0001]本實用新型屬于汽車泊車系統領域，具體涉及ー種汽車輔助泊車系統控制器。
【背景技術】
[0002]目前汽車上安裝的自動泊車系統可以輔助駕駛員輕松、安全的泊車，泊車系統通過超聲波傳感器自動尋找車位，找到車位后給出提示，駕駛員掛入倒檔，系統根據感知的車輛位置信息規劃路徑并跟蹤路徑，控制電動機自動轉動方向盤，使汽車自動駛入停車位，駕駛員無需要轉動方向盤，只要控制油門和剎車就可以。現有的這種自動泊車系統雖然可以幫助駕駛員輕松地泊車，但是對于沒有電動助力轉向系統的汽車不適用，因為要達到自動泊車，必須要有電動機驅動方向 盤轉動才能實現。中國專利號為201020542733.5、名稱為“ー種泊車輔助裝置”公開的泊車輔助裝置，可以告知駕駛員計劃停入的車位是否能停下本車，并通過顯示屏和語音提示駕駛員如何操作方向盤和檔位將車輛停入計劃的車位，但是該泊車輔助裝置并沒有提及相應的控制器。

【發明內容】

[0003]本實用新型提出ー種通過語音提示駕駛員操作方向盤轉動實現泊車的汽車輔助泊車系統控制器。
[0004]本實用新型采用的技術方案是:包括微處理器，微處理器以不同的端ロ分別連接電源處理模塊、輪速信號處理模塊、長距離超聲波探頭信號處理模塊、短距離超聲波探頭信號處理模塊、左/右轉向信號處理模塊、倒檔信號處理模塊、指示燈、語音信號處理模塊、蜂鳴器、側方/垂直泊車選擇開關。
[0005]進ー步地，所述電源處理模塊包括LC 型濾波電路，濾波電路的輸出連接12V穩壓電路，12V穩壓電路的輸出分別連接DC-DC隔離電路和+9V/-9V轉換電路，DC-DC隔離電路的輸出連接3.3V穩壓電路；LC 型濾波電路由兩個電容和ー個電感組成，12V穩壓電路由穩壓芯片L7812CV和外圍濾波電容組成，DC-DC隔離電路由芯片IB1205S/D-2W和外圍電容組成，+9V/-9V轉換電路由芯片LT3467和外圍元件組成，3.3V穩壓電路由穩壓芯片REGl117-3.3和外圍濾波電容組成。
[0006]進ー步地，所述輪速信號處理模塊包括依次串接的限幅二極管、低通濾波器、放大電路、過零比較電路和光耦隔離電路；限幅二極管由兩個穩壓二極管1N4728A的陰極串聯成且并聯在轉速信號線和地之間，低通濾波器是由ー個電阻和ー個電容組成RC濾波器，放大電路是由運算放大器LF353N構成的同相比例電路，放大倍數為20倍，過零比較電路是由運算放大器LF353N構成的正反饋電路，光耦隔離電路由光耦TLP521-4和外圍電路組成。
[0007]本實用新型僅僅是根據傳感器感知的環境數據提示駕駛員操作方向盤，而不是直接控制方向盤轉動，因此該系統同樣適用于非電動助力轉向系統的汽車。能夠在有限的車位中快速地找到本車車位，并且使本車準確、安全地駛入停車位。【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型汽車輔助泊車系統控制器的結構示意圖；
[0009]圖2是圖1中電源處理模塊I的結構圖；
[0010]圖3是圖1中轉速信號處理模塊2的結構圖；
[0011]圖1中:1.電源處理模塊；2.輪速信號處理模塊；3.長距離超聲波探頭信號處理模塊；4.短距離超聲波探頭信號處理模塊；5.左/右轉向信號處理模塊；6.倒檔信號處理模塊；7.微處理器；8.指不燈；9.語音信號處理模塊；10.蜂鳴器；11.側方/垂直泊車選擇開關；12.LC 型濾波電路；13.12V穩壓電路；14.+9V/-9V轉換電路；15.DC-DC隔離電路；16.3.3V穩壓電路；17.限幅ニ極管；18.低通濾波器；19.放大電路；20過零比較電路；21.光耦隔離電路。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本實用新型包括微處理器7，由電源處理模塊1、輪速信號處理模塊2、長距離超聲波探頭信號處理模塊3、短距離超聲波探頭信號處理模塊4、左/右轉向信號處理模塊5、倒檔信號處理模塊6、微處理器7、指TjV燈8、語音信號處理模塊9、蜂鳴器10、側方/垂直泊車選擇開關11組成。以微處理器7為中心，微處理器7以不同的端ロ分別連接電源處理模塊1、輪速信號處理模塊2、長距離超聲波探頭信號處理模塊3、短距離超聲波探頭信號處理模塊4、左/右轉向信號處理模塊5、倒檔信號處理模塊6、指不燈8、語音信號處理模塊9、蜂鳴器10、側方/垂直泊車選擇開關11。
[0013]如圖2所示，電源處理模塊I用來產生控制器各芯片所需的電壓，包括LC 型濾波電路12、12V穩壓電路13、DC-DC隔離電路15、3.3V穩壓電路16、+9V/-9V轉換電路14。LCn型濾波電路12由兩個電容和ー個電感組成，濾波電路的輸出連接12V穩壓電路13 ;12V穩壓電路13由穩壓芯片L7812CV和外圍濾波電容組成，經過穩壓后的12V電壓給汽車上安裝的超聲波傳感器供電，12V穩壓電路13的輸出分別連接DC-DC隔離電路15和+9V/-9V轉換電路14 ；DC-DC隔離電路15由芯片IB1205S/D-2W和外圍電容組成，DC-DC隔離電路15把+12V電壓轉換成+5V，并且用來隔離控制器的模擬電路和數字電路，+9V/-9V轉換電路14由芯片LT3467和外圍元件組成，用來把+12V電壓轉換成輪速信號處理模塊2中運算放大器所需的+9V和-9V電壓，DC-DC隔離電路15的輸出連接3.3V穩壓電路16 ；3.3V穩壓電路16由穩壓芯片REG1117-3.3和外圍濾波電容組成，產生的3.3V電源給微處理器芯片和語音芯片供電。
[0014]如圖3所示，輪速信號處理模塊2用來調理左右輪的輪速信號，調理左右輪的電路相同，均包括限幅ニ極管17、低通濾波器18、放大電路19、過零比較電路20和光耦隔離電路21，限幅ニ極管17、低通濾波器18、放大電路19、過零比較電路20和光耦隔離電路21依次串接起來，輪速信號是頻率和幅值均隨車速増大而增大的正弦信號，而且有正有負，限幅ニ極管17由兩個穩壓ニ極管1N4728A的陰極串聯而成，ニ個穩壓管分別限定轉速信號負半部分和正半部分的幅值，防止轉速過高時損壞后一級電路，限幅ニ極管17并聯在轉速信號線和地之間；低通濾波器18用來濾除轉速信號中的高頻雜波，由一個電阻和ー個電容組成，綜合考慮濾波效果和時延，設計了ー階RC濾波；由于轉速很小的時候，轉速信號的幅值很小，因此在過零比較之前必須先進行放大，放大電路19是由運算放大器LF353N構成的同相比例電路，放大倍數為20倍；過零比較電路20是由運算放大器LF353N構成的正反饋電路，正相輸入，轉速信號過零比較后，正弦信號轉換成同頻率的方波信號；光耦隔離電路21把方波信號轉換成符合微處理器7的電平信號，光耦隔離電路21由光耦TLP521-4和外圍電路組成，光耦隔離電路21另ー個作用是隔離模擬電路和微處理器7間的相互干擾。
[0015]如圖1，長距離超聲波傳感器信號處理模塊3和短距離超聲波傳感器信號處理模塊4都是用來調理超聲波傳感器探測的距離信號，均包括光耦芯片和外圍電阻，這兩個處理模塊的輸出均連接微處理器7。左/右轉向信號處理模塊5是把左轉向或者右轉向的信號轉換成符合微處理器7的輸入端ロ電平范圍的高/低電平信號，由光耦和電阻組成。倒檔信號處理模塊6也是由光耦和電阻組成。側方/垂直泊車選擇開關11由駕駛員操作選擇側方平行停車還是垂直停車，微處理器7根據選擇開關信號選擇相應的路徑規劃。微處理器7接收輪速信號、超聲波距離信號和開關選擇信號，根據這些信號規劃泊車路徑并跟蹤路徑，輸出語音信號給語音信號處理模塊9，輸出警示信號，通過指示燈8告知駕駛員控制器的運行狀況。本實用新型所述的控制器選用8位單片機XC866作為處理芯片，該芯片資源豐富、運行速度快，而且是汽車級單片機，適應汽車使用壞境，安全可靠。指示燈8由ー個紅色和一個綠色LED組成，紅色指示燈發光表示控制器出現故障，綠色發光表示工作正常，通過紅色LED閃爍的頻率可以判斷故障類型。語音處理模塊9由語音芯片WTV040-16S和外圍電阻電容組成，作用是根據微處理器7發出的選址信號輸出預先錄制的語音信號給揚聲器，語音芯片內部自帶功率放大器，所以只要配置外圍的電阻電容就可以放大語音信號。蜂鳴器10的作用是泊車過程中汽車周圍突然出現障礙物的時候發出警示信號，蜂鳴器10鳴響的頻率表示離障礙物的距離。
[0016]泊車之前，駕駛員按下泊車系統啟動按鈕，泊車系統開始工作，首先對各模塊初始化，接下來控制器自檢，包括檢查超聲波傳感器、輪速傳感器和電源等，一旦發現故障，程序自行跳出循環，并輸出故障信號，如果自檢通過了，超聲波傳感器開始探測車位，處理器記錄本車與已停車輛的距離和車位的大小，找到車位后，控制器通過語音提示駕駛員找到車位，要求駕駛員提車并掛入倒檔，控制器根據探測的位置信息規劃出泊車軌跡。以右側平行泊車為例，汽車到達第一個轉向點時，控制器提示駕駛員向右打死方向盤，汽車往后倒，往后倒的軌跡長度由處理器規劃的路徑決定，輪子實際走過的軌跡長度對輪速信號計算得至IJ，這樣就可以準確地跟蹤規劃的軌跡，汽車走過一段距離后，控制器提示駕駛員回正方向盤并繼續往后倒，直線往后倒的距離也是規劃好的，駛過一段距離后，控制器再提示駕駛員向左打死方向盤繼續往后倒，直至汽車停正，泊車完畢提示駕駛員關閉泊車系統。泊車過程中在每ー個轉向節點，控制器都會通過超聲波傳感器測量本車與其他車輛之間的距離，判斷實際軌跡是否嚴重超出規劃路徑，如果誤差很大，控制器提示駕駛員此次泊車失敗。
【權利要求】
1.ー種汽車輔助泊車系統控制器，包括微處理器(7)，其特征是:微處理器(7)以不同的端ロ分別連接電源處理模塊(I )、輪速信號處理模塊(2)、長距離超聲波探頭信號處理模塊(3)、短距離超聲波探頭信號處理模塊(4)、左/右轉向信號處理模塊(5)、倒檔信號處理模塊(6)、指示燈(8)、語音信號處理模塊(9)、蜂鳴器(10)、側方/垂直泊車選擇開關(11)。
2.根據權利要求1所述ー種汽車輔助泊車系統控制器，其特征是:電源處理模塊(I)包括LC 型濾波電路(12)，濾波電路的輸出連接12V穩壓電路(13)，12V穩壓電路(13)的輸出分別連接DC-DC隔離電路(15)和+9￥/-抑轉換電路(14)，0(:-00隔離電路(15)的輸出連接3.3V穩壓電路(16) ;LC 型濾波電路(12)由兩個電容和ー個電感組成，12V穩壓電路(13)由穩壓芯片L7812CV和外圍濾波電容組成，DC-DC隔離電路(15)由芯片IB1205S/D-2W和外圍電容組成，+9V/-9V轉換電路(14 )由芯片LT3467和外圍元件組成，3.3V穩壓電路(16)由穩壓芯片REG1117-3.3和外圍濾波電容組成。
3.根據權利要求1所述ー種汽車 輔助泊車系統控制器，其特征是:輪速信號處理模塊(2)包括依次串接的限幅二極管(17)、低通濾波器(18)、放大電路(19)、過零比較電路(20)和光耦隔離電路(21);限幅二極管(17)由兩個穩壓二極管1N4728A的陰極串聯成且并聯在轉速信號線和地之間，低通濾波器(18)是由ー個電阻和一個電容組成的RC濾波器，放大電路(19)是由運算放大器LF353N構成的同相比例電路，放大倍數為20倍，過零比較電路(20)是由運算放大器LF353N構成的正反饋電路，光耦隔離電路(21)由光耦TLP521-4和外圍電路組成。
【文檔編號】B62D15/02GK203427869SQ201320102238
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年3月7日 優先權日:2013年3月7日
【發明者】江浩斌, 唐斌, 華一丁, 馬世典 申請人:江蘇大學