智能化倒車?yán)走_(dá)主控芯片系統(tǒng)概述

1 引言

隨著汽車普及率的逐年增加，消費(fèi)者在將汽車作為交通運(yùn)輸工具的同時，對汽車配置有了更多的要求，尤其是對舒適性和安全性提出了更高的要求。對于很多司機(jī)尤其是新手來說，倒車無疑是件非常頭痛的事，倒車?yán)走_(dá)正好可以幫司機(jī)解決這個難題，因此越來越多的商家進(jìn)入了這個市場。從目前市場情況看，國內(nèi)倒車?yán)走_(dá)生產(chǎn)廠家都是使用單片機(jī)配合外圍運(yùn)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(jī)方案要求生產(chǎn)廠家必須具備開發(fā)軟硬件的能力，而且利用軟件控制存在不穩(wěn)定的因素。如果能用專用芯片實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能，對倒車?yán)走_(dá)生產(chǎn)商來說，不僅能降低開發(fā)和生產(chǎn)成本，對整機(jī)的可靠性也有很大提高。

2 系統(tǒng)概述

2.1 系統(tǒng)框圖

圖1 芯片管腳圖示

圖2 系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

2.2 功能概述

系統(tǒng)提供4個超聲波探頭接口，接收到反射回來的信號后，根據(jù)發(fā)送和接收的時間差判斷障礙物距離的危險等級，輸出相應(yīng)報警信號。報警信號編碼后采用雙線差分方式輸出，輸出信號的內(nèi)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

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

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(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，S1表示探頭1是否進(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進(jìn)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(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進(jìn)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