本發(fā)明涉及超聲波雷達(dá)通訊，具體涉及一種全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法。

背景技術(shù)：

1、汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)控制器與超聲波傳感器之間一般采用單線的點(diǎn)對點(diǎn)通訊，因單線只有單根線，結(jié)構(gòu)簡單，線束用量少，成本較低，如圖1所示。

2、通訊接口回路一般有兩種形式：集成電路ic回路，如圖2所示，或分立元件回路，如圖3所示。

3、采用圖2的結(jié)構(gòu)在功能和性能層面實(shí)現(xiàn)上沒有問題，但由于多了收發(fā)器，且數(shù)量隨著探頭數(shù)量增多而增多，系統(tǒng)成本較高。

4、采用圖3的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是成本低，不依賴特定的集成ic，靈活性好，但由于是分立元件，自身器件離散性大，如電容自身容量有±25％的偏差，同時(shí)受環(huán)境因素如溫度等影響大，參數(shù)容易偏移，即溫漂，三類等級陶瓷電容10～55℃的溫度變化范圍內(nèi)容量有-22％～+56％的變化量，通訊數(shù)據(jù)的波形差異大，使通訊性能如可靠性等下降，因?yàn)榉至⒃慕涌诨芈芬话悴捎眯盘?hào)寬度代表信號(hào)命令，比如圖4所示。

5、100μs：發(fā)波命令-----收到該寬度命令開始發(fā)波；

6、200μs：偵聽命令-----收到該寬度命令開始收波；

7、300μs：配置命令-----收到該命令開始參數(shù)下載；

8、………

9、以100μs發(fā)波命令為例：

10、理想情況下mcu輸出的寬度信號(hào)如下圖5所示波形，上、下邊緣幾乎沒有失真，例如沒有變形、歪斜等，這樣的信號(hào)傳輸?shù)絺鞲衅鞫私邮蘸笤瓉韺挾仁嵌嗌倬投嗌?，不影響接收?/p>

11、實(shí)際mcu?io輸出的信號(hào)經(jīng)過分離元件電平轉(zhuǎn)換為后長距離傳輸?shù)絺鞲衅鞫私邮?，或傳感器器端的信?hào)長距離傳輸后經(jīng)分立元件回路轉(zhuǎn)換給到mcu?io接收，由于分立元件回路中存在電阻r、電容c、三極管t等，使信號(hào)出現(xiàn)一定失真，特別是下降沿、上升沿位置，如圖6所示。

12、假如原本100μs寬度信號(hào)有可能由于分立元件自身離散性原因變成更大或更小，縱使是相同的元件在不同環(huán)境(比如溫度等)下其自身參數(shù)也會(huì)在一定范圍內(nèi)變化，會(huì)使原本離散性參數(shù)變化得更大，極端情況下有可能使命令無法識(shí)別，比如100μs命令信號(hào)由于參數(shù)原因變成只有80μs以下時(shí)有可能無法識(shí)別；或識(shí)別成其它錯(cuò)誤信號(hào)，比如100μs信號(hào)本識(shí)別成200μs信號(hào)，比如圖7所示，經(jīng)過分立元件回路后信號(hào)寬度有可能由原本t2變成了t1，寬度發(fā)生了明顯變化。

13、當(dāng)然，也有其它的命令定義格式，比如三一碼，不管哪種命令，都是與寬度有關(guān)，存在類似問題。

14、綜上，采用分立元件做通訊接口回路的優(yōu)點(diǎn)是成本低，靈活性大，不需要依賴于某一個(gè)接口ic，缺點(diǎn)是受自身參數(shù)離散性大、溫漂大，容易使通訊性能下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提出一種全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其能夠解決采用分立元件做通訊接口回路通訊時(shí)的缺點(diǎn)，又能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢遠(yuǎn)大于ic接口回路。

2、所采用的技術(shù)方案為：

3、一種全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其是超聲波雷達(dá)系統(tǒng)中主機(jī)與探頭端之間采用單線分立元件回路接口通訊，采用第一方案或第二方案的通訊方法，其中第一方案包括如下步驟：

4、主機(jī)和探頭均采用兩個(gè)脈沖寬度之間的時(shí)間差代表信號(hào)類型；

5、第二方案包括如下步驟：

6、主機(jī)給探頭發(fā)送一個(gè)默認(rèn)固定寬度n的脈沖給探頭，探頭端收到一個(gè)n+m寬度，則主機(jī)給探頭發(fā)送的命令寬度有m的誤差，探頭端后續(xù)給每個(gè)收到的脈沖補(bǔ)償m寬度；

7、以及，

8、探頭給主機(jī)發(fā)送一個(gè)默認(rèn)固定寬度n的命令，主機(jī)收到脈沖n+m′寬度后，主機(jī)認(rèn)為探頭端給主機(jī)的命令寬度有m′偏差，主機(jī)后續(xù)對每個(gè)收到的信號(hào)補(bǔ)償m′寬度。

9、進(jìn)一步地，方案一中，兩個(gè)脈沖寬度之間的時(shí)間差為相鄰的兩個(gè)脈沖寬度之間的時(shí)間差。

10、進(jìn)一步地，方案一中，采用兩個(gè)脈沖寬度的上升沿或下降沿之間時(shí)間差代表信號(hào)類型。

11、進(jìn)一步地，方案一中，所述信號(hào)類型為主機(jī)或探頭執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作的觸發(fā)信號(hào)。

12、進(jìn)一步地，方案二中，所述m′或m為理論脈沖寬度和實(shí)際脈沖寬度之間的差值。

13、進(jìn)一步地，在主機(jī)或探頭內(nèi)預(yù)設(shè)有理論脈沖寬度，當(dāng)實(shí)際接收的脈沖寬度與理論脈沖寬度之間具有差值，主機(jī)或探頭自動(dòng)補(bǔ)償差值。

14、本發(fā)明的有益效果在于：

15、無論是采用方案一，還是方案二，本發(fā)明都能夠解決采用分立元件做通訊接口回路通訊時(shí)的缺點(diǎn)，又能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢遠(yuǎn)大于i?c接口回路。

16、保留的優(yōu)點(diǎn)在于：成本低，靈活性大，不需要依賴于某一個(gè)接口i?c。

17、解決的缺點(diǎn)在于：受自身參數(shù)離散性大、溫漂大，容易使通訊性能下降。也就是本發(fā)明已經(jīng)解決了自身參數(shù)離散性大、溫漂大的技術(shù)問題，從而使通訊性能得到提升，實(shí)現(xiàn)全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊。

技術(shù)特征：

1.一種全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其特征在于，其是超聲波雷達(dá)系統(tǒng)中主機(jī)與探頭端之間采用單線分立元件回路接口通訊，采用第一方案或第二方案的通訊方法，其中第一方案包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其特征在于，方案一中，兩個(gè)脈沖寬度之間的時(shí)間差為相鄰的兩個(gè)脈沖寬度之間的時(shí)間差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其特征在于，方案一中，采用兩個(gè)脈沖寬度的上升沿或下降沿之間時(shí)間差代表信號(hào)類型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其特征在于，方案一中，所述信號(hào)類型為主機(jī)或探頭執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作的觸發(fā)信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其特征在于，方案二中，所述m′或m為理論脈沖寬度和實(shí)際脈沖寬度之間的差值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其特征在于，在主機(jī)或探頭內(nèi)預(yù)設(shè)有理論脈沖寬度，當(dāng)實(shí)際接收的脈沖寬度與理論脈沖寬度之間具有差值，主機(jī)或探頭自動(dòng)補(bǔ)償差值。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種全環(huán)境高精度數(shù)據(jù)通訊方法，其是超聲波雷達(dá)系統(tǒng)中主機(jī)與探頭端之間采用單線分立元件回路接口通訊，采用第一方案：主機(jī)和探頭均采用兩個(gè)脈沖寬度之間的時(shí)間差代表信號(hào)類型；或第二方案：主機(jī)給探頭發(fā)送一個(gè)默認(rèn)固定寬度N的脈沖給探頭，探頭端收到一個(gè)N+M寬度，則主機(jī)給探頭發(fā)送的命令寬度有M的誤差，探頭端后續(xù)給每個(gè)收到的脈沖補(bǔ)償M寬度；以及，探頭給主機(jī)發(fā)送一個(gè)默認(rèn)固定寬度N的命令，主機(jī)收到脈沖N+M′寬度后，主機(jī)認(rèn)為探頭端給主機(jī)的命令寬度有M′偏差，主機(jī)后續(xù)對每個(gè)收到的信號(hào)補(bǔ)償M′寬度。本發(fā)明能夠解決采用分立元件做通訊接口回路通訊時(shí)的缺點(diǎn)，又能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢遠(yuǎn)大于IC接口回路。

技術(shù)研發(fā)人員：黃誠標(biāo),林朝輝,黃志平,江志強(qiáng),蘭星亮,林震馗,陳佳鑫,陳志鵬,劉少賢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海上富電技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2