Por que usar sensores ultra-sônicos para assistência automotiva de design?

Por muitos anos, os sensores ultra-sônicos têm sido amplamente utilizados em carros de passageiros. Por exemplo, o sistema de estacionamento ultra-sônico pode ajudar os veículos a detectar objetos ao redor quando é estacionamento a baixas velocidades. Além disso, abra a abertura do tronco e o alarme de detecção de intrusão são duas aplicações emergentes de ultra-sônica

Sistema de estacionamento ultra-sônico.

O estacionamento ultra-sônico também é chamado de sistema de assistência de estacionamento, sistema de orientação de estacionamento e assistência reversa. Esses sistemas podem variar de simplesmente detectar objetos ao redor e alertar o motorista com o som para estacionamento automático, sem quase nenhuma operação humana. Normalmente, esses sistemas têm 4 a 16 sensores, inteligentemente instalados em todo o corpo para fornecer a cobertura de detecção necessária.

Os engenheiros estão projetando esses tipos de aplicativos devem procurar por circuitos integrados. Qual unidadesensor de distância ultra-sônica.(Transmissores) Enquanto está recebendo, condicionamento e processamento de ecos ultra-sônicos que determinam a distância entre objetos e veículos. Por exemplo, pode detectar de forma confiável organização internacional para postes de padronização (ISO) até 5 metros de distância (tubos de cloreto de polivinila (PVC) utilizados para assistência de estacionamento ultra-sônico como padrão de desempenho). O dispositivo também passou a rigorosa descarga eletrostática (ESD) e testes de alta injeção de corrente (BCI), que são testes de rotina durante o desenvolvimento de sistemas de assistência de estacionamento ultra-sônico.

À medida que o equipamento original enfrenta o número de sensores ultra-sônicos por veículo, o custo da assistência de estacionamento ultra-sônico continuará a aumentar nos próximos anos. Eles podem fornecer uma estrutura de custos competitiva para fornecedores de alto volume.

Requisitos comuns para módulos de assistência de estacionamento ultrassônico incluem:

Ÿ A capacidade de detectar objetos de 30 cm a 5 metros.

Ÿ Interface de comando de tempo (TCI) ou comunicação local de interconexão (LIN) comunicação conectada do módulo para a unidade de controle eletrônico local ou diretamente conectado ao módulo de controle do corpo (BCM) (configuração de barramento).

Para atender às necessidades de veículos autônomos, os padrões de detecção de objetos de curto e longa distância se tornarão mais rigorosos. A partir de 2025,Sensor de módulos ultra-sônicos.terá que ser capaz de detectar objetos a uma distância de 10 cm a 7 metros. As melhorias dos fornecedores de semicondutores em métodos analógicos de sensibilidade e unidade frontal (AFE) são críticas para atender a esses requisitos de distância de detecção.

TCI e Lin são as duas interfaces de comunicação mais comuns em sistemas de assistência de estacionamento ultra-sônico hoje. No entanto, com a melhoria das capacidades de processamento visual do sistema de assistência ao driver avançado automotivo (ADAs), espera-se que protocolos de maior velocidade, como interface de sensor periférico (PSI) 5, interface do sistema distribuído (DSI) 3 ou rede de área do controlador (Pode) será aplicado para transmitir uma grande quantidade de dados de eco ultra-sônico.

Chute abrir o tronco

O tronco de abertura de chute também é chamado de sistema de abertura do tronco inteligente. Esta função permite que o dono do carro coloque seus pés sob o pára-choque traseiro, sem usar as mãos, e só precisa chutar o pé para abrir o tronco do carro.

O tradicional sistema de tronco de abertura de chute usa uma tira de sensor capacitiva localizada na parte inferior do pára-choques. Mas muitos fornecedores automotivos estão explorando o uso de tecnologia de detecção ultra-sônica nesta aplicação, e alguns sistemas foram produzidos em massa. Em comparação com a sensação capacitiva, a vantagem do sensor de distância ultra-sônica é a sua confiabilidade e robustez sob a influência de fatores ambientais, como sujeira e água. O sensor capacitivo é muito sensível a fatores ambientais. Se o corpo estiver sujo, esta função pode não funcionar corretamente. .

Requisitos comuns para soluções ultra-sônicas para sistemas de abertura de chute incluem:

Ÿ A capacidade de detectar objetos de 15 cm a 1 metro

Ÿ Low Quiescent Corrent

Ÿ Trabalhe normalmente sob a fonte de alimentação da bateria de carro de 12V

Vamos introduzir esses requisitos um por um.

Detecção de objeto de 15 cm a 1 metro

Um dos desafios de usar a tecnologia ultra-sônica para chutar o tronco é o intervalo de detecção de curto alcance. A capacidade de um sensor ultra-sônico para detectar com precisão objetos de campo depende da qualidade do sensor e das especificações do sensor, do método de condução e do design e do desempenho do caminho de recepção (AFE e processamento digital).

Sensores de alta qualidade, como o MA58MF14-7N de Murata, têm uma atenuação mais estável e confiável ou \"tocando \" durante a excitação do sensor. Ao selecionar sensores de alta qualidade, a duração da atenuação pode ser reduzida, e a estabilidade da atenuação pode ser prevista com mais precisão.

O método e design do driver do sensor ultrassônico afetarão significativamente o período de atenuação e curva ultra-sônica. Em aplicativos de tronco abertos de chute que exigem desempenho próximo de campo, que recomenda o uso de uma topologia de unidade de transformador. É um exemplo de um diagrama esquemático de uma unidade de transformador.

Quando o transformador é usado para aumentar a tensão da fonte de alimentação para ativar o sensor, a curva de atenuação é mais estável e mensurável, tornando o desempenho de detecção de objetos próximos melhor.

Finalmente, o desempenho do processamento e processamento digital também afetará a detecção de objetos a curtas e longas distâncias. Por exemplo, possui um amplificador de baixo ruído, é equipado com um estágio de ganho de tempo programável e é incorporado com um conversor analógico-para-digital de 12 bits sucessivos. O amplificador de baixo nível de ruído pode reduzir o ruído do sinal recebido, e a característica de ganho de tempo variável do amplificador de ganho programável pode realizar a aplicação de um ganho menor para objetos de campo próximo e um ganho maior para detecção de objetos de campo de campo. Você pode armazenar a configuração da curva de ganho no registro na memória somente leitura programável eletricamente apagável (EEPROM).

Corrente quiescente baixa

Desde oSensor do transdutor do módulo ultra-sônicoDeve ser operado quando o carro estiver desligado quando o chute estiver ligado, a corrente quiescente do sistema é muito importante, o que é uma performance que os OEMs estão muito preocupados. Eles têm um modo de suspensão com um consumo atual de 9 a 1500 μA, que pode ser usado intermitentemente para fazer o consumo atual de todo o sistema atingir o nível necessário.

Trabalhe normalmente sob a fonte de alimentação da bateria de carro de 12V

O dispositivo PGA460-Q1 é usado para funcionar a partir de uma faixa de tensão de entrada de 6V a 28V. Em aplicativos de tronco de chute, o dispositivo está diretamente conectado à bateria do carro. Medidas apropriadas de proteção de componentes externas, como supressão de tensão transitória (TVs) diodos, ajudam a proteger o dispositivo de transientes da bateria e a corrente da bateria inversa.

Alarme de detecção de intrusão

Na Europa, o alarme de detecção de intrusão é um dispositivo opcional para os consumidores ao comprar um carro ou instalação depois de comprar um carro. Quando o carro é parado e estacionado, esses alarmes usarão sensores ultrassônicos para detectar qualquer movimento no carro. Este alarme é usado como um sistema de backup para o sistema de alarme principal. Se crianças ou animais de estimação se mudarem no carro, um alarme será emitido. De acordo com as garantias adicionais anti-roubo e segurança, os consumidores geralmente recebem descontos de seguro porque seus veículos têm esse recurso.

A maioria dos sistemas usa um ou dois transmissores ultrassônicos e um ou dois receptores. Os sensores ultra-sônicos, como o PGA460-Q1, podem conduzir e receber um transmissor e um receptor, portanto, um ou dois dispositivos PGA460-Q1 podem ser necessários.