本實用新型屬于車輛配件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種倒車控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于毫米波的倒車控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

倒車雷達，即“倒車防撞雷達”，主要有超聲波傳感器、控制器和顯示器等部分組成，是汽車駐車或者倒車時的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員駐車、倒車和啟動車輛時前后左右探視所引起的困擾，幫助駕駛員掃除視野死角和視線模糊的缺陷。

現(xiàn)有技術(shù)中，倒車雷達一般都是采用超聲波測距原理，通過收發(fā)超聲波檢測車體與障礙物之間的距離，由控制器進行數(shù)據(jù)計算后，判斷出障礙物的位置。但是，在進行測距時，有太多的影響因素將直接影響到測距的精度及結(jié)果，比如環(huán)境溫度、空氣濕度、氣壓、信號傳輸方式等因素都將直接影響倒車雷達的測距精度。在這諸多的影響因素中，環(huán)境溫度、空氣濕度、氣壓都屬于非人為可控的因素，但是信號的傳輸方式可以人為進行控制，采用不同的傳輸方式即可影響倒車雷達的測距精度。然而，在眾多的信號傳輸方式中，信號的收發(fā)將直接影響到這些信號傳輸方式的測距精度。

申請?zhí)枮?01310518425.7的實用新型專利就公開了一種倒車雷達系統(tǒng)，該倒車雷達系統(tǒng)包括設(shè)置與駕駛室前部的顯示裝置和安裝于車尾的探測裝置，顯示裝置和探測裝置通過電源線相連；該顯示裝置包括第一收發(fā)電路、顯示屏及第一主控單元；探測裝置包括第二收發(fā)電路、探頭及第二主控單元；第一收發(fā)電路和第二收發(fā)電路通過電源線實現(xiàn)載波通信連接。該倒車雷達系統(tǒng)中，通過把載入波的命令信號/探測信號耦合到電源線上傳輸，再從電源線上耦合取出并解碼出來進行處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：提供一種基于毫米波雷達的倒車控制系統(tǒng)，在倒車控制系統(tǒng)中設(shè)置一種新穎的毫米波信號收發(fā)模塊，提高該倒車控制系統(tǒng)的測距精度。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種基于毫米波雷達的倒車控制系統(tǒng)，包括實現(xiàn)信號連接的毫米波信號收發(fā)模塊、圖像處理模塊、主控制器、顯示控制模塊和顯示屏，所述圖像處理模塊另一端與顯示屏實現(xiàn)信號連接；還包括有陀螺儀模塊，所述陀螺儀模塊與主控制器實現(xiàn)信號連接；所述毫米波信號收發(fā)模塊包括毫米波接收模塊、第一功率放大器P1和發(fā)射天線T1；毫米波接收模塊包括接收芯片，接收芯片連接有鎖相環(huán)U15，鎖相環(huán)U15連接有晶振U16；接收芯片包括壓控振蕩器U1和低噪聲放大器U7，壓控振蕩器U1輸出端通過微帶線連接有倍頻器U2，倍頻器U2的輸出端通過微帶線連接有第二功率放大器P2，第二功率放大器P2的輸出端通過微帶線連接有90°移相器U6和第一混頻器U8，90°移相器U6的輸出端通過微帶線連接有第二混頻器U9，第一混頻器U8的輸入端還通過微帶線連接有低噪聲放大器U7，低噪聲放大器U7的輸入端還通過微帶線連接有接收天線R1，第二混頻器U9的輸入端還通過微帶線連接低噪聲放大器U7的輸出端，第一混頻器U8和第二混頻器U9的輸出端還連接有輸出端OUT1；第一功率放大器P1的輸入端通過微帶線連接于倍頻器U2的輸出端，第一功率放大器P1的輸出端通過微帶線連接發(fā)射天線T1。

其中，所述90°移相器包括晶體管VT2、晶體管VT1和電阻R1，電阻R1的一端依次串聯(lián)有電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5，電阻R5的另一端電連接有云母電容C4，云母電容C4的另一端電連接有晶體管VT2的基極，電阻R1的另一端通過云母電容C1接信號輸入端Vin，且電阻R1與云母電容C1的連接處電連接有晶體管VT1的基極；電阻R1和電阻R2的連接處電連接有云母電容C2，云母電容C2的另一端電連接有云母電容C3，云母電容C3的另一端與電阻R5和云母電容C4的連接處電連接；電阻R2和電阻R3的連接處與晶體管VT1的集電極電連接，晶體管VT1的發(fā)射極與云母電容C2和云母電容C3的連接處電連接，且云母電容C2和云母電容C3的連接處通過電阻R6接地；電阻R2和電阻R3的連接處還電連接有電阻R7，電阻R7的另一端電連接有電阻R8，電阻R8的另一端與云母電容C4和晶體管VT2的基極的連接處電連接，電阻R7的另一端還與晶體管VT2的集電極電連接，電阻R7的另一端還連接有電源Vcc；晶體管VT2的發(fā)射極與云母電容C5電連接，云母電容C5的另一端與信號輸出端Vout電連接，晶體管VT2的發(fā)射極與云母電容C5的連接處還通過電阻R9接地；所述電阻R5為負溫度系數(shù)電阻，電阻R4為正溫度系數(shù)電阻。

其中，所述圖像處理模塊包括第一儲存器、第一處理器、CPLD和第二儲存器，所述第一儲存器、第一處理器、CPLD和第二儲存器依次通過電導體連接，所述第一處理器通過電導體連接有D/A和A/D，所述A/D通過電導體連接有單片機，所述CPLD通過電導體連接有FLASH和串口，所述D/A通過電導體與FLASH連接，所述A/D通過電導體與串口連接，所述串口通過電導體連接顯示裝置。

其中，還設(shè)置有溫度補償模塊，所述溫度補償模塊包括DS18B20，所述DS18B20的GND接口接地，所述DS18B20的VDD接口與電源Vcc連接，所述DS18B20的I/O接口通過接口INIT與主控制器電連接，所述DS18B20的I/O接口還通過電阻R10與電源VCC連接。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型中，該顯示屏安裝于方向盤上，并采用陀螺儀技術(shù)，使顯示屏上的圖像并不會隨方向盤的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)，便于駕駛員在倒車過程中更加直觀地觀察車后路況，減少事故的發(fā)生；該毫米波信號收發(fā)模塊包括有第一功率放大器P1、發(fā)射天線T1、鎖相環(huán)U15、晶振U16、壓控振蕩器U1、低噪聲放大器U7、倍頻器U2、第二功率放大器P2、90°移相器U6、第一混頻器U8、第二混頻器U9，第一混頻器輸出Q參考信號，減小了兩個參考信號之間的頻率差，為后期的信號處理提供更有效的數(shù)據(jù)，可以非常準確地確定接收到的信號的相位，從而提高該倒車雷達的測距精度；此外該收發(fā)單元的結(jié)構(gòu)簡單，體積小，生產(chǎn)成本較低。

2、本實用新型中，采用的90°移相器為高精度移相器，提高了第二混頻器輸出的I參考信號輸出的穩(wěn)定性，提高了毫米波收發(fā)模塊中波形輸出穩(wěn)定性；第一混頻器輸出Q參考信號，減小了兩個參考信號之間的頻率差，為后期的信號處理提供更有效的數(shù)據(jù)；可以非常準確地確定接收到的信號的相位；此外，采用對正負溫度系數(shù)RC元件進行補償?shù)那疫x擇了溫度系數(shù)小的精密云母電容，將正負溫度系數(shù)的R設(shè)置到電路，使其溫度系數(shù)趨近于Oppm/℃；相比于其他利用昂貴的高精度阻容元件制作的電路，制作的成本較低。

3、本實用新型中，該圖像處理單元包括第一儲存器、第一處理器、CPLD、第二儲存器、D/A、A/D、FLASH和串口，通過該圖像處理單元可以在顯示裝置上顯示出車輛后方的立體圖像，從而能準確地判斷出車輛后方的安全性，提高該倒車雷達的測距精度。

4、本實用新型中，由于環(huán)境溫度將直接影響倒車雷達的測距精度，因而還設(shè)置溫度補償模塊，該溫度補償模塊的溫度采集電路中采用集成溫度傳感器DS18B20和主控制器，該集成溫度傳感器DS18B20和主控制器構(gòu)成一個高精度的數(shù)字溫度檢測系統(tǒng)，集成溫度傳感器DS18B20為數(shù)字式溫度傳感器，其與傳統(tǒng)的熱敏電阻溫度傳感器不同，能夠直接讀出被測溫度值，并通過簡單的編程即可實現(xiàn)9-12位的A/D轉(zhuǎn)換，使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單，可靠性更高，倒車雷達的測距精度更高，提高該倒車雷達的測距精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實用新型中毫米波信號收發(fā)單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實用新型中90°移相器的電路圖；

圖4為本實用新型中圖像處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本實用新型的溫度補償模塊中溫度采集電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

一種基于毫米波雷達的倒車控制系統(tǒng)，包括有毫米波信號收發(fā)模塊、圖像處理模塊、主控制器、顯示控制模塊、顯示屏和陀螺儀模塊，該毫米波信號收發(fā)模塊和圖像處理模塊信號連接，該圖像處理模塊分別與顯示屏、主控制器信號連接，主控制器與顯示控制模塊信號連接，顯示控制模塊與顯示屏信號連接，該陀螺儀模塊與主控制器信號連接。該毫米波信號收發(fā)模塊安裝在車輛的尾部，該顯示屏安裝于方向盤上。該主控器采用一個MCU控制器，由主控器實現(xiàn)對倒車信號的檢測和整個顯示系統(tǒng)的控制。陀螺儀模塊與主控器連接，陀螺儀模塊采集到的信號由主控器接收，經(jīng)運算處理后，主控制器給顯示控制模塊輸出相應(yīng)的命令信號，刷新顯示屏顯示的團，使得在轉(zhuǎn)動方向盤的同時顯示屏上的畫面不隨之旋轉(zhuǎn)。

該毫米波信號收發(fā)模塊采集到的距離信號傳輸至圖像處理模塊進行處理，圖像處理模塊將距離信號轉(zhuǎn)換為適合顯示屏進行顯示的信號，并將轉(zhuǎn)換后的信號傳輸至顯示屏進行顯示。主控制器檢測陀螺儀模塊所采集到的信號，并對其進行運算處理后，給顯示控制模塊輸出控制信號，實現(xiàn)在顯示屏上顯示的影像保持穩(wěn)定，不隨方向盤轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)。

該毫米波信號收發(fā)模塊包括毫米波接收模塊、第一功率放大器P1和發(fā)射天線T1；毫米波接收模塊包括接收芯片，接收芯片連接有鎖相環(huán)U15，鎖相環(huán)U15連接有晶振U16；接收芯片包括壓控振蕩器U1和低噪聲放大器U7，壓控振蕩器U1輸出端通過微帶線連接有倍頻器U2，倍頻器U2的輸出端通過微帶線連接有第二功率放大器P2，第二功率放大器P2的輸出端通過微帶線連接有90°移相器U6和第一混頻器U8，90°移相器U6的輸出端通過微帶線連接有第二混頻器U9，第一混頻器U8的輸入端還通過微帶線連接有低噪聲放大器U7，低噪聲放大器U7的輸入端還通過微帶線連接有接收天線R1，第二混頻器U9的輸入端還通過微帶線連接低噪聲放大器U7的輸出端，第一混頻器U8和第二混頻器U9的輸出端還連接有輸出端OUT1；第一功率放大器P1的輸入端通過微帶線連接于倍頻器U2的輸出端，第一功率放大器P1的輸出端通過微帶線連接發(fā)射天線T1。

該顯示屏安裝于方向盤上，并采用陀螺儀技術(shù)，使顯示屏上的圖像并不會隨方向盤的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)，便于駕駛員在倒車過程中更加直觀地觀察車后路況，減少事故的發(fā)生；該毫米波信號收發(fā)模塊包括有第一功率放大器P1、發(fā)射天線T1、鎖相環(huán)U15、晶振U16、壓控振蕩器U1、低噪聲放大器U7、倍頻器U2、第二功率放大器P2、90°移相器U6、第一混頻器U8、第二混頻器U9，第一混頻器輸出Q參考信號，減小了兩個參考信號之間的頻率差，為后期的信號處理提供更有效的數(shù)據(jù)，可以非常準確地確定接收到的信號的相位，從而提高該倒車雷達的測距精度；此外該收發(fā)單元的結(jié)構(gòu)簡單，體積小，生產(chǎn)成本較低。

作為優(yōu)選，該90°移相器包括晶體管VT2、晶體管VT1和電阻R1，電阻R1的一端依次串聯(lián)有電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5，電阻R5的另一端電連接有云母電容C4，云母電容C4的另一端電連接有晶體管VT2的基極，電阻R1的另一端通過云母電容C1接信號輸入端Vin，且電阻R1與云母電容C1的連接處電連接有晶體管VT1的基極；電阻R1和電阻R2的連接處電連接有云母電容C2，云母電容C2的另一端電連接有云母電容C3，云母電容C3的另一端與電阻R5和云母電容C4的連接處電連接；電阻R2和電阻R3的連接處與晶體管VT1的集電極電連接，晶體管VT1的發(fā)射極與云母電容C2和云母電容C3的連接處電連接，且云母電容C2和云母電容C3的連接處通過電阻R6接地；電阻R2和電阻R3的連接處還電連接有電阻R7，電阻R7的另一端電連接有電阻R8，電阻R8的另一端與云母電容C4和晶體管VT2的基極的連接處電連接，電阻R7的另一端還與晶體管VT2的集電極電連接，電阻R7的另一端還連接有電源Vcc；晶體管VT2的發(fā)射極與云母電容C5電連接，云母電容C5的另一端與信號輸出端Vout電連接，晶體管VT2的發(fā)射極與云母電容C5的連接處還通過電阻R9接地；所述電阻R5為負溫度系數(shù)電阻，電阻R4為正溫度系數(shù)電阻。

采用正負溫度系數(shù)R元件進行補償?shù)姆椒?。具體做法是：將負溫度系數(shù)的R分別按一定比例搭配，優(yōu)選出使其溫度系數(shù)趨近于Oppnl，℃的比例。

作為優(yōu)選，該圖像處理單元包括第一儲存器、第一處理器、CPLD和第二儲存器，第一儲存器、第一處理器、CPLD和第二儲存器依次通過電導體連接，第一處理器通過電導體連接有D/A和A/D，所述A/D通過電導體連接有單片機，CPLD通過電導體連接有FLASH和串口，D/A通過電導體與FLASH連接，A/D通過電導體與串口連接，串口通過電導體連接顯示裝置。

該圖像處理單元包括第一儲存器、第一處理器、CPLD、第二儲存器、D/A、A/D、FLASH和串口，通過該圖像處理單元可以在顯示裝置上顯示出車輛后方的立體圖像，從而能準確地判斷出車輛后方的安全性，提高該倒車雷達的測距精度。

作為優(yōu)選，還設(shè)置有溫度補償模塊，溫度補償模塊包括DS18B20，DS18B20的GND接口接地，DS18B20的VDD接口與電源Vcc連接，DS18B20的I/O接口通過接口INIT與主控制器電連接，DS18B20的I/O接口還通過電阻R10與電源VCC連接。

由于環(huán)境溫度將直接影響倒車雷達的測距精度，因而還設(shè)置溫度補償模塊，該溫度補償模塊的溫度采集電路中采用集成溫度傳感器DS18B20和主控制器，該集成溫度傳感器DS18B20和主控制器構(gòu)成一個高精度的數(shù)字溫度檢測系統(tǒng)，集成溫度傳感器DS18B20為數(shù)字式溫度傳感器，其與傳統(tǒng)的熱敏電阻溫度傳感器不同，能夠直接讀出被測溫度值，并通過簡單的編程即可實現(xiàn)9-12位的A/D轉(zhuǎn)換，使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單，可靠性更高，倒車雷達的測距精度更高，提高該倒車雷達的測距精度。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。