[实用新型]一种汽车超声波传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车超声波传感器。尤其是涉及一种在汽车中配合倒车雷达、前进雷达、自动泊车、盲区监测系统作用的超声波传感器。

背景技术

现阶段，绝大部分汽车倒车雷达或前进雷达，自动泊车系统，部分汽车盲区监测系统，皆采用超声波进行工作，其基本原理与自然界中的蝙蝠、海豚等动物的回声定位功能原理一样。声音是一种波，我们人耳所能听到声音的频率范围一般在20Hz-20KHz，超过20KHz的，人是听不到的，称之为超声波。超声波在空气中的传播速度也等于音速（340米/秒）；超声波遇到障碍物后，会产生回声，那么通过计算发射与接收之间的时差，就能算出发射地与障碍物的距离。以倒车雷达工作为例，倒车雷达系统通过主机（控制器）依时序控制多个超声波传感器工作，超声波传声器检测回来的信号经超声波传感器内置电路处理后再传输给主机，主机通过高速运算探知传感器与障碍物的距离，然后主机通过内部或外部的声音或显示报警，从而有效辅助驾驶员进行倒车。

目前，市场上的超声波传感器大致有两类。第一类是内部没有信号放大处理等电路的超声波传感器，传感器通过屏蔽线把检测到的微弱模拟信号直接传输给主机。这种，传感器尺寸较小，抗干扰能力差，因此主要运用于售后加装市场。

第二类是内部设有信号放大处理等电路的超声波传感器，即有内置电路的超声波传感器，此类传感器根据信号处理及传输方式，又分为两种，第一种是输出模拟信号的有源传感器，也称有源探头；第二种是输出数字信号（数字脉冲信号）的数字式（数字化）传感器，也称数字式探头；此两种传感器（探头）主要运用于汽车主机厂。数字式传感器相对有源传感器，抗干扰能强，通用性较佳，但是因为数字式传感器通常内部设计带有CPU（微处理器），故成本相对较高。同时，较多的有源及数字式传感器结构设计复杂，可靠性差，安装不方便，安装后外观不够漂亮。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单可靠，装配后外观漂亮，电路通用性、抗干扰能力强，且成本具有优势的数字式超声波传感器。

为实现上述目的，本实用新型一种汽车超声波传感器，包括外壳，及安装在其内的传声器、内置电路，其中，内置电路内设置有用于将模拟信号转换为数字脉冲信号的电路单元，传声器工作向外发射超声波，由障碍物反射回来的超声波经传声器接收并转换为微小的模拟信号，该模拟信号经电路单元直接转换为数字脉冲信号输出。

进一步，所述内置电路包括电源稳压滤波电路单元、发射驱动电路单元、回波放大电路单元，回波选频电路单元、回波门槛电路单元，回波整形积分电路单元；其中，发射驱动电路单元连接电源稳压滤波电路单元，回波放大电路单元连接回波选频电路单元，回波选频电路单元连接回波门槛电路单元，回波门槛电路单元连接回波整形积分电路单元，回波整形积分电路单元连接发射驱动电路单元。

进一步，系统主机或其它传感器向所述超声波传感器输入数字脉冲信号，驱动所述超声波传感器的所述发射驱动电路单元工作，所述发射驱动电路单元产生高压脉冲信号驱动所述传声器工作向外发射超声波。

进一步，所述模拟信号经由所述回波放大电路单元及所述回波选频电路单元进行放大及滤波处理，放大后的模拟信号经由所述回波门槛电路单元及所述回波整形积分电路单元转换为数字脉冲信号。

进一步，所述超声波传感器还包括接插件端子，所述外壳上设置有接插件护套，接插件端子与内置电路连接，并固定连接于接插件护套，接插件端子与护套组成所述超声波传感器的接插件，该接插件通过线束连接系统主机或其它传感器，实现系统的物体探测及数据通讯功能。

进一步，所述外壳的头部设置有所述传声器的安装腔，所述传声器下部分通过内橡胶套安装于安装腔内，所述传声器的上部通过设置圆面盖将其固定于安装腔内。

进一步，所述外壳头部的外圆周面上设置有环形卡槽，所述圆面盖内设置有环形卡柱，环形卡柱与环形卡槽卡接固定，来将所述传声器固定于安装腔内。

进一步，所述传声器上部分通过外橡胶套与汽车保险杠上的开孔配合安装。

进一步，所述传声器底部和所述内置电路之间设置有用于吸收多余超声波的海绵块。

进一步，所述超声波传感器配备有传感器安装支架，所述外壳上设置有卡柱，传感器安装支架上设置有卡槽，通过卡柱与卡槽卡接固定，使所述超声波传感器牢固安装固定于传感器安装支架，传感器安装支架固定于汽车保险杠上，从而使得所述超声波传感器安装固定于汽车保险杠上。

进一步，所述接插件设置有接地线、电源线和通讯线。