ASIC專用芯片為倒車雷達提供單芯控制方式

隨著近年來經濟的發(fā)展，汽車在中國的普及率逐年增長。汽車產銷量大幅增長的背后隱藏著一個不能忽視的問題：駕駛安全。對于駕駛新手來說，倒車無疑是他們最擔心的問題，而一款優(yōu)秀的倒車雷達產品可以給新手倒車帶來很大的幫助。同樣，在一些復雜的倒車環(huán)境中，給老駕駛員帶來的幫助也不可小視。

成都國騰電子技術股份有限公司市場開發(fā)部產品經理周楠鋼認為，未來的倒車雷達系統將呈現出以下技術發(fā)展趨勢：從模擬式向數字式倒車雷達系統過渡，這主要得益于數字式超聲波傳感器的出現；可視影像技術在倒車雷達系統中會更加普及，倚仗于倒車雷達的自動泊車系統將實現倒車智能化；從獨立單一系統向功能整合型系統過渡，倒車雷達系統將作為一個功能模塊被集成在一個多功能的車載系統中，減少車內空間資源占用?？偠灾?，更安全，更可靠永遠是倒車雷達系統技術進步的首要目標。

過去，國內倒車雷達生產廠商大都使用單片機控制方案，如果能用單芯片實現倒車雷達系統，那么對于生產商來說，不僅能降低開發(fā)和生產成本，整機的可靠性也會得到很大提高。

GM3101倒車雷達專用芯片是國騰電子面向汽車電子領域推出的第一款IC產品，同時也是業(yè)界首款采用純硬件電路實現超聲波測距功能的ASIC專用芯片。與傳統的MCU方案不同，作為一顆ASIC級產品，GM3101有效降低了客戶的開發(fā)門檻，芯片內部實現的自動增益控制提升了整機性能，在生產一致性、工作穩(wěn)定性具有較為明顯的優(yōu)勢。周楠鋼強調，“GM3101最大的優(yōu)勢在于降低客戶的開發(fā)門檻，基于GM3101構建倒車雷達系統相對簡單高效。根據對比不同方案、不同品牌的倒車雷達整機測試結果來看，采用GM3101為核心的倒車雷達整機表現令人滿意，性能指標均位居前列?！?/P>

GM3101倒車雷達專用芯片內部框圖。

GM3101超聲波測距芯片提供4路超聲波探頭的驅動，并根據超聲波特性和倒車雷達的使用環(huán)境進行了一系列智能化處理，在保證超聲波測距精確性的基礎上，更加強了報警功能的準確性和實用性。測試結果編碼后采用雙線差分方式輸出，提高了信號傳輸的抗干擾性。

GM3101可為倒車雷達系統提供最簡單的單芯片控制方案。該芯片的優(yōu)勢在于盡可能地為倒車雷達系統提高集成度，減少外圍元件。同時該芯片的功能滿足高端和通用性的要求，用戶利用該組芯片既可以生產高性能的整機產品，還可以靈活設置其產品的報警方式。全硬件方式實現系統功能，既降低了用戶的開發(fā)難度，更使得系統性能有了顯著的提高。

GM3101提供4路超聲波探頭接口，芯片通過探頭發(fā)送和接收超聲波信號，根據發(fā)送和接收的時間差計算障礙物的距離，輸出相應報警信號。它采用雙線差分方式輸出報警信號，報警信號的內容包括：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。其工作溫度為-40~+85℃，電源電壓為5V；最大輸出距離為3.15m，輸出精度為0.05m。該芯片還能夠實現多種智能處理：防聲波衍射處理可提高報警信號的準確性，環(huán)境適應處理有助于提高報警功能的實用性，智能識別處理則可以忽略小物體，防止誤報警。例如，地面上的小物體，如小磚塊、小石塊等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。GM3101針對這種情況進行了處理，提高了報警的準確性。

不過，周楠鋼也指出，由于現階段倒車雷達系統測距功能的實現都依賴于超聲波傳感器，而超聲波這種介質本身是不穩(wěn)定且易被干擾的，因此帶來了諸如測距盲區(qū)、高低溫失效、復雜環(huán)境干擾等系統設計難點。“按功能模塊劃分，倒車雷達系統可分為三個部分：信號收集、信號處理和數據輸出。其中，信號收集和處理是我們關注的重點；獲得更為干凈、準確、穩(wěn)定的信號，完善優(yōu)化算法是我們下階段努力的目標；與上游配件提供商，特別是傳感器提供商進行更為深入的技術交流與合作也是必須重視的事情?！彼硎?。