一种车载可视化超声波传感器系统的制作方法

本申请涉及汽车电子，尤其涉及一种车载可视化超声波传感器系统。

背景技术：

1、工程特种车辆（如挖掘机、垃圾清运车、洒水车等）及小型公交车因车身结构特殊、驾驶室位置偏高或偏侧，在倒车及低速作业过程中存在显著的视觉盲区。这些盲区内可能存在的散落建材、小型设备或施工人员等障碍物极易引发碰撞事故，对人员及财产构成严重威胁。

2、目前，车辆盲区监测主要依赖两类技术方案：一是传统超声波雷达系统，二是360°全景影像系统。其中，传统超声波雷达系统通常采用仪表盘弹窗方式进行简单提示，其预警信息分散且不直观，驾驶员需频繁低头查看，认知负荷较高，在复杂作业环境中反应延迟显著。360°全景影像系统虽能提供全景视野，但其依赖的多组高清摄像头在粉尘、泥浆等恶劣工况下易被遮挡，且在夜间或雨雪天气下成像质量急剧下降。此外，该系统成本高昂、维护复杂，难以在价格敏感的中小型工程车辆上普及。

技术实现思路

1、本说明书实施例提供一种车载可视化超声波传感器系统，以解决前文提到的至少一个技术问题。

2、为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：

3、根据本实用新型实施例，提供一种车载可视化超声波传感器系统，包括：中央处理器、电源模块、电压检测复位模块、超声波收发波模块、多个超声波传感器、can通信模块、月牙屏信号输出模块和外置月牙屏；其中

4、所述电源模块的输入端连接车辆acc电源，所述电源模块的输出端分别与中央处理器、电压检测复位模块、超声波收发波模块、can通信模块、月牙屏信号输出模块及外置月牙屏连接；

5、所述电压检测复位模块的电源端与电源模块的输出端连接，所述电压检测复位模块的复位信号输出端与中央处理器的复位端连接；

6、所述超声波收发波模块的控制端与中央处理器连接；

7、所述多个超声波传感器的信号端分别与超声波收发波模块的各个通道信号输入端一一对应连接；

8、所述can通信模块的信号输入端与中央处理器的通信端口连接，所述can通信模块的信号输出端连接车辆can总线；

9、所述月牙屏信号输出模块的信号输入端与中央处理器的pwm端口连接；

10、所述外置月牙屏通过车载屏蔽线分别与电源模块的输出端、月牙屏信号输出模块的输出端及系统地线连接，所述车载屏蔽线的一端线束屏蔽层接地；

11、所述外置月牙屏集成有微处理器、报警模块和灯光模块，所述报警模块的控制端与微处理器的pwm端口连接，所述灯光模块的控制端与微处理器的pwm端口连接。

12、在一些可选的实施方式中，所述电源模块由依次连接的电源防反接元件、浪涌防护元件、滤波元件、储能元件及车规级dc-dc稳压芯片组成。

13、在一些可选的实施方式中，所述电压检测复位模块由看门狗复位芯片搭建而成。

14、在一些可选的实施方式中，所述超声波收发波模块内每个通道的收发波处理电路由双路数字npn三极管搭建而成。

15、在一些可选的实施方式中，所述月牙屏信号输出模块由npn三极管和rc滤波元件组成，所述npn三极管的基极与中央处理器的pwm端口连接，所述npn三极管的集电极与rc滤波元件的输入端连接，所述rc滤波元件的输出端与外置月牙屏连接。

16、在一些可选的实施方式中，所述报警模块由npn三极管和lc滤波元件组成，所述报警模块的npn三极管的基极与微处理器的pwm端口连接，所述报警模块的npn三极管的集电极与lc滤波元件的输入端连接。

17、在一些可选的实施方式中，所述can通信模块由车规级can收发器、rc滤波器及esd防护器件组成，所述can通信模块支持can fd协议。

18、在一些可选的实施方式中，所述超声波收发波模块包含预定数量的独立传感器信号通道，所述预定数量基于车辆盲区监测的传感器布局需求而确定。

19、在一些可选的实施方式中，所述外置月牙屏的灯光模块包括led矩阵和数码管，所述led矩阵包含多行多列led灯珠，所述数码管设置于led矩阵的相邻两列之间。

20、在一些可选的实施方式中，所述led矩阵的各列分别对应车辆不同方位的超声波传感器，所述led矩阵的各行采用不同颜色指示不同距离范围的障碍物。

21、本申请技术方案具有多方面显著的技术效果，具体如下：

22、1、本申请技术方案实现了超声波测距与可视化声光报警的一体化集成，可有效克服传统超声波雷达系统预警信息分散、驾驶员需频繁低头查看的弊端。本申请技术方案通过外置月牙屏将障碍物距离信息以四段式led灯光颜色、数码管数值显示及分级蜂鸣报警的方式集中呈现，能够使驾驶员能够快速直观地获取完整的盲区环境信息，降低驾驶员的认知负荷，从而提高行车安全性和操作便利性。

23、2、本申请技术方案采用车载屏蔽线连接外置月牙屏，且屏蔽层接地的设计，结合电源模块中的浪涌防护和滤波元件，构建了多重电磁防护体系，这可以使得本申请技术方案提供的车载可视化超声波传感器系统在工程车辆复杂的电磁环境及高粉尘、雨雾等恶劣工况下，仍能保持稳定的信号传输和可靠的工作性能，有效解决了传统360全景影像系统易受干扰、成像质量不稳定的技术问题。

24、3、本申请技术方案中，月牙屏体积小巧且采用粘胶式安装方式的设计，无需像360全景屏幕那样专门预留安装空间，可直接安装在驾驶员方便观测的位置。这种设计可以提高系统的安装灵活性和适配性，能够适应小型公交车和挖掘机、搅拌车等不同类型中小型工程特种车的安装需求，避免因安装空间限制而导致的适用范围受限问题。

25、4、月牙屏信号输出模块采用简单的npn三极管和rc滤波元件实现信号转换，超声波收发波模块采用双路npn三极管搭建收发电路，这种集成化和模块化的设计，可以在确保性能的同时降低硬件成本。从而无需昂贵的高清摄像头和图像处理器即可实现有效的盲区监测，可以解决360全景系统在中小型工程车辆上因成本过高而难以普及的技术问题。

1.一种车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，包括：中央处理器、电源模块、电压检测复位模块、超声波收发波模块、多个超声波传感器、can通信模块、月牙屏信号输出模块和外置月牙屏；其中

2.根据权利要求1所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述电源模块由依次连接的电源防反接元件、浪涌防护元件、滤波元件、储能元件及车规级dc-dc稳压芯片组成。

3.根据权利要求1所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述电压检测复位模块由看门狗复位芯片搭建而成。

4.根据权利要求1所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述超声波收发波模块内每个通道的收发波处理电路由双路数字npn三极管搭建而成。

5.根据权利要求1所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述月牙屏信号输出模块由npn三极管和rc滤波元件组成，所述npn三极管的基极与中央处理器的pwm端口连接，所述npn三极管的集电极与rc滤波元件的输入端连接，所述rc滤波元件的输出端与外置月牙屏连接。

6.根据权利要求1所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述报警模块由npn三极管和lc滤波元件组成，所述报警模块的npn三极管的基极与微处理器的pwm端口连接，所述报警模块的npn三极管的集电极与lc滤波元件的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述can通信模块由车规级can收发器、rc滤波器及esd防护器件组成，所述can通信模块支持can fd协议。

8.根据权利要求1所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述超声波收发波模块包含预定数量的独立传感器信号通道，所述预定数量基于车辆盲区监测的传感器布局需求而确定。

9.根据权利要求1所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述外置月牙屏的灯光模块包括led矩阵和数码管，所述led矩阵包含多行多列led灯珠，所述数码管设置于led矩阵的相邻两列之间。

10.根据权利要求9所述的车载可视化超声波传感器系统，其特征在于，所述led矩阵的各列分别对应车辆不同方位的超声波传感器，所述led矩阵的各行采用不同颜色指示不同距离范围的障碍物。