智能化倒車?yán)走_(dá)主控芯片設(shè)計

　　2.3.1 倒車模式

　　報警信號以數(shù)據(jù)包格式輸出，每個數(shù)據(jù)包包括3個字節(jié)，格式和內(nèi)容如下所述：
第一個字節(jié)：第一字節(jié)高四位為起始標(biāo)志，用于說明此報警數(shù)據(jù)是倒車模式下的數(shù)據(jù)還是扒車模式下的數(shù)據(jù)，倒車模式是“0101”，扒車模式是“1010”。倒車模式下數(shù)據(jù)格式如圖3所示，第一字節(jié)的低2兩位用于輸出附加消息，輸出數(shù)據(jù)指示1或4探頭是否進入環(huán)境適應(yīng)模式，S1表示探頭1是否進入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進入環(huán)境適應(yīng)模式，“0”表示正常倒車模式；S4表示探頭2是否進入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進入環(huán)境適應(yīng)模式，“0”表示正常倒車模式。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。

圖3 第一字節(jié)數(shù)據(jù)格式

　　第二個字節(jié)：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4級，分別用00、01、10、11表示。例如第二字節(jié)數(shù)據(jù)為“10010000”，表示第一個探頭檢測到危險狀態(tài)，第二個探頭檢測到警告狀態(tài)，第三和第四個探頭為安全狀態(tài)。

圖4 第二字節(jié)數(shù)據(jù)格式

　　第三字節(jié)：第三字節(jié)輸出最近障礙物的距離值，數(shù)據(jù)格式如圖5所示，DA1DA0表示最近障礙物距離的第一位數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)，按BCD編碼，最大值為9；DC0表示第三位數(shù)據(jù)，0表示0，1表示5。

　　圖5 第三字節(jié)數(shù)據(jù)格式

　2.3.2 防扒車模式

　　防扒車模式下，輸出的數(shù)據(jù)包也包括3個字節(jié)，但只有第一個字節(jié)為有效數(shù)據(jù)，后兩個字節(jié)無效，固定為‘0x00’。該數(shù)據(jù)包第一字節(jié)的數(shù)據(jù)格式如圖6所示，高四位為起始標(biāo)志，用于說明此報警數(shù)據(jù)是倒車模式下的數(shù)據(jù)還是防扒車模式下的數(shù)據(jù)，倒車模式是“0101”，扒車模式是“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則表示沒有檢測到近距離障礙物。

　　圖6 防扒車模式報警數(shù)據(jù)格式

3 智能化原理

　　3.1 防聲波衍射處理

　　由于聲波傳輸?shù)奶匦?，聲波會出現(xiàn)未經(jīng)實際物體反射就直接回到探頭被檢測到，造成處理器認(rèn)為是實際發(fā)射接收到的信號，直接導(dǎo)致誤報。但聲波衍射的干擾強度很難達(dá)到實際物體有效反射的超聲波強度，所以可通過識別來判斷。硬件一旦判定收到的超聲波信號是聲波衍射返回的信號，則自動忽略該結(jié)果，芯片繼續(xù)等待在固定時間△T內(nèi)是否有有效反射波，有則進行處理，沒有則轉(zhuǎn)入下一探頭的驅(qū)動。

　　3.2 智能識別處理

　　由于地面上的小物體，比如磚塊，石塊，水果都會造成超聲波的反射，并讓探頭檢測到。而這些物體并不影響車輛的倒車操作，所以實際上是一種誤報現(xiàn)象。所以硬件要對這種情況進行處理，提高報警的準(zhǔn)確性。

　　智能識別處理可以通過不同大小的物體反射的超聲波幅度不同來判斷。所以一旦確定多大的物體不會影響倒車的操作，就可以明確地測量該物體在不同距離上的超聲波發(fā)生的幅度和轉(zhuǎn)換后的電平大小，處理器可根據(jù)實驗測試出來的結(jié)果在模擬或數(shù)字部分進行處理，根據(jù)要求忽略掉相應(yīng)的接收信號。與防聲波衍射處理一樣，硬件忽略掉無效反射波后要繼續(xù)等待在固定時間△T內(nèi)是否有有效反射波，有則進行處理，沒有則轉(zhuǎn)入下一探頭的驅(qū)動。

　　3.3 環(huán)境適應(yīng)處理

　　車輛在倒車進入一個巷道或兩邊已經(jīng)?？苛似渌囕v的停車場的車位時都會存在環(huán)境影響造成的誤報警。因為在這種情況下，絕大部分倒車的過程中，最近的檢測距離和方位都在車身的兩邊（墻面或兩邊車輛的超聲波反射），但駕駛員可以通過兩邊的反光鏡掌握兩邊的車距，駕駛員關(guān)心的是車身后面的障礙物體。所以處理器在這種環(huán)境下應(yīng)該能識別并適應(yīng)。

　　解決辦法是對車身兩邊的物體發(fā)射的距離做記錄和統(tǒng)計，當(dāng)發(fā)現(xiàn)探頭一和探頭四，或者其中的一個在6個報警周期內(nèi)檢測到的距離都比較恒定，或變化范圍很小，則認(rèn)為處于上述環(huán)境中。于是，處理器在送出相應(yīng)的消息后就不再輸出相應(yīng)探頭的探測信息，只對探頭二和探頭三的檢測信息作出響應(yīng)。但是如果探頭一和探頭四的檢測距離變化范圍超過設(shè)定值（±△L米），則馬上回到正常檢測的狀態(tài)機模式，兩側(cè)或某一邊的距離再次恒定后又轉(zhuǎn)到環(huán)境適應(yīng)模式下。同時，環(huán)境適應(yīng)模式也有一個極限設(shè)定值（0.5米），即恒定距離小于0.5米時，處理器還是回到正常檢測模式，對該探頭的檢測信息輸出報警信息。

　　3.4 防地面固定聲波反射處理

　　由于各種車輛的底盤和后保險杠的高度及斜度不一樣，再加上各倒車?yán)走_(dá)廠家所采用的探頭種類不一樣，比如單角度的探頭發(fā)射范圍廣，所以很可能存在超聲波發(fā)射到地面后的固定反射情況，處理器必須適應(yīng)并識別出是一個固定距離的干擾。

　　處理方法是：每次開機運行后，檢測到四個探頭在6個報警周期內(nèi)收到的障礙物距離值都是一致且恒定的（誤差允許在±△L米內(nèi)），則將此距離當(dāng)成是地面反射干擾，以后不再響應(yīng)處理，而是在設(shè)定的周期時間內(nèi)等待其它有效的超聲波發(fā)射信號。