一种智能化倒车雷达主控芯片设计

环境适应处理

车辆在倒车进入一个巷道或两边已经停靠了其它车辆的停车场的车位时都会存在环境影响造成的误报警。因为在这种情况下，绝大部分倒车的过程中，最近的检测距离和方位都在车身的两边（墙面或两边车辆的超声波反射），但驾驶员可以通过两边的反光镜掌握两边的车距，驾驶员关心的是车身后面的障碍物体。所以处理器在这种环境下应该能识别并适应。

解决办法是对车身两边的物体发射的距离做记录和统计，当发现探头一和探头四，或者其中的一个在6个报警周期内检测到的距离都比较恒定，或变化范围很小，则认为处于上述环境中。于是，处理器在送出相应的消息后就不再输出相应探头的探测信息，只对探头二和探头三的检测信息作出响应。但是如果探头一和探头四的检测距离变化范围超过设定值（±△L米），则马上回到正常检测的状态机模式，两侧或某一边的距离再次恒定后又转到环境适应模式下。同时，环境适应模式也有一个极限设定值（0.5米），即恒定距离小于0.5米时，处理器还是回到正常检测模式，对该探头的检测信息输出报警信息。

3.4 防地面固定声波反射处理

由于各种车辆的底盘和后保险杠的高度及斜度不一样，再加上各倒车雷达厂家所采用的探头种类不一样，比如单角度的探头发射范围广，所以很可能存在超声波发射到地面后的固定反射情况，处理器必须适应并识别出是一个固定距离的干扰。

处理方法是：每次开机运行后，检测到四个探头在6个报警周期内收到的障碍物距离值都是一致且恒定的（误差允许在±△L米内），则将此距离当成是地面反射干扰，以后不再响应处理，而是在设定的周期时间内等待其它有效的超声波发射信号。

4 硬件实现

4.1 代码实现

//+FHDR===============================================================
// Copyright 2005,UESTC,All rights reserved.
// File Name : alarm_deal.v
// Author:Yangbing
// Release History
// Version　DateAuthor Description
// 1.0　20/05/2005　initial version
//-FHDR==============================================================
`timescale 1ns/10ps
module alarm_deal (clk,resetn,mode,dm,pulse_out,pulse_back,ch_sel,mux_enable,
alarm_out,alarm_outn);
//====================================================================
//input ports declaration
//====================================================================
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………..
//======================end module ====================================
endmodule
//=================alarm_deal verilog file end =============================

4.2 电路结构

本系统采用0.5u mix signal 工艺，在成都国腾微电子有限公司的工作平台的支持下，已经成功完成综合验证，版图设计工作。综合电路结构如图7：

图7 电路结构

图8 版图结构

4.3 版图设计

该版图设计采用0.5u mix signal 工艺，版图结构如图8所示。

5 应用系统设计

图9 典型应用

此典型应用系统(图9)的核心：就是以倒车雷达主控芯片GM3101为核心的数据处理部分和以单片机为核心的数据显示部分组成。经测试完全达到了市场上高端产品的要求，甚至在显示距离，显示灵敏度，系统工作稳定性等方面都有所提高。相比较市场上其他倒车雷达系统主要有以下优点：

（1）抗干扰性和可靠性

传统的倒车雷达使用的是基于RAM和ROM结构的单片机，所以在抗电磁干扰性和稳定上无法和纯硬件的ASIC芯片相比较，GM系列倒车雷达专用芯片工作可靠稳定，不会出现死机现象。

（2）设计简单，生产简便

传统的倒车雷达设计复杂，器件繁多，出现故障的可能性也更大，且需要编程，生产调试麻烦，分离元件性能差异大，整体指标不容易统一。而GM系列倒车雷达产品设计应用非常简单，只需要外接探头