一種汽車超聲波偵測方法及傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種汽車超聲波偵測方法及傳感器。
【背景技術】
[0002]超聲波傳感器在汽車上的運用是越來越普及了，比如在車上俗稱的倒車雷達，SP前后泊車輔助系統，通過布置在車后及車前的超聲波傳感器對汽車前后周邊環境進行偵測，判別物體，掃除盲區，采用的是超聲波偵測技術，所用的傳感器為超聲波傳感器。
[0003]目前，汽車上新增加運用的半自動泊車系統或自動泊車系統(以下統稱為自動泊車系統)，其也是通過超聲波傳感器對周圍環境進行偵測，用自動泊車傳感器來尋找，識別車位。目前部分汽車上運用的汽車盲點監測系統(或稱汽車盲點輔助系統)，也采用的是超聲波偵測技術，其通過盲點傳感器對汽車左右車道車外后視鏡不能觀察到的盲區區域進行偵測，以輔助駕駛員變道、行車。
[0004]如圖1所示，設置有泊車傳感器16、13(也俗稱倒車雷達傳感器)，分別布置于車前、車后不同位置，前面傳感器個數通常為4個或2個，后面傳感器個數通常為4個或3個，或2個。盲點傳感器11、12通常車左后及車右后各布置I個。自動泊車傳感器14、15、17、18通常車前左側、車前右側、車后左側、車后右側各布置I個；自動泊車傳感器14、15同時也作為超聲波盲點監測系統的輔助傳感器，部分自動泊車系統只有兩個自動泊車傳感器14、15，沒有設置自動泊車傳感器17、18。
[0005]目前汽車上運用的傳感器，如泊車傳感器16、13，盲點傳感器11、12，自動泊車傳感器14、15，17、18，皆為傳統的超聲波傳感器。因為傳感器運用功能不同，因此對各種傳感器所要求的偵測性能是不一樣的。在偵測反應速度要求上，倒車雷達傳感器(泊車傳感器16、13)，因皆為汽車起步、泊車、停車使用，因此對傳感器的反應速度要求相對較低。盲點傳感器11、12，因為在汽車行駛過程中運用(包含高速)，因此對傳感器的反應速度要求相對高。自動泊車傳感器14、15、17、18，14、15也作為盲點監測系統輔助傳感器，因此其在中低速、高速皆需作用，故對其反應速度要求相對較高。
[0006]傳感器的偵測能力，通常以傳感器對直徑75麗的PVC水管(以下，直徑75麗的PVC水管簡稱為標準桿)進行偵測(ISO標準)，最遠偵測距離則為傳感器的最大偵測能力，傳感器的偵測能力越強，對標準桿的最遠偵測距離越大，傳感器的偵測能力越弱，對標準桿的最遠偵測距離則越小。
[0007]在傳感器的偵測能力上，泊車傳感器16、13作為近距離偵測運用，因此傳感器的偵測能力要求相對較低，通常，傳感器的量程距離設為2.5M左右，對標準桿在2M左右能測到則可，即能滿足系統的要求。
[0008]盲點傳感器11、12作為對汽車外后視鏡左右車道盲區的車輛進行偵測需要，因此傳感器的遠距離偵測能力要求相對較高，通常傳感器的量程距離設為4-6米，對標準桿在4-5M距離要求測到。
[0009]自動泊車傳感器14、15、17、18作為車位環境狀態偵測、識別使用，因此傳感器的遠距離偵測能力要求相對較高，通常傳感器的量程距離設為4-6米，對標準桿在4-5M距離要求測到。
[0010]遠距離偵測能力及偵測反應速度是超聲波傳感器最為重要的兩個性能指標。
[0011 ] 盲點傳感器11、12，自動泊車傳感器14、15、17、18因為傳統傳感器本身遠距離偵測性能受限，雖然傳感器的量程距離設為5米，但傳感器卻很難偵測到距離在4-5M處的標準桿，通常只能在3M左右偵測到，超過3.5M就變得很難，這也就是說傳統傳感器的遠距離偵測能力不夠強。偵測能力不夠，就難以完成、實現汽車的盲點監測功能及自動泊車功能，或者說即使實現了，但盲點監測系統、自動泊車系統的性能會相對較低。
[0012]目前，通常增強傳感器遠距離偵測能力的方法是:
一、增強單個傳感器內傳聲器(也稱探芯)的功率，譬如采用更大尺寸規格、功率更大的傳聲器，譬如同樣尺寸規格傳聲器，但改變內部壓電陶瓷片的規格增大功率，傳聲器功率增大，傳聲器發射聲波能量增大，因此同樣的物體其反射的回波能量得以增強；
二、增大傳聲器尺寸規格，譬如增加外徑、高度，改變傳聲器內部結構，增強傳聲器的超聲波接收能力，使得同樣的發射功率，但因為傳聲器回波收集能力增強，從而提高靈敏度；
三、傳聲器規格不變，加大傳感器驅動傳聲器的功率，增強發射及回波;等等，以提高傳感器的遠距離偵測能力。
[0013]但以上的方法，目前皆存在如下不足:
一、因為傳聲器自身材料、工藝所限，傳聲器靈敏度增加有限，從而使得傳感器的遠距離偵測能力提升的幅度不是很大，難以兩倍或數倍的幅度大幅提高；
二、因為傳聲器規格的改變，不是采用最常規、通用的材料，導致傳聲器性能不夠穩定、一致性較差；
三、因傳聲器自身固有特性，伴隨傳聲器靈敏度增加、傳感器遠距離偵測能力增強，傳感器的盲區會相應增大，即犧牲了傳感器的近距離偵測性能。
【發明內容】
[0014]針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種結構經過改進、達到遠距離偵測的汽車超聲波偵測方法，本發明的另一目的是提供一種實施上述方法的汽車超聲波傳感器。
[0015]為實現上述目的，本發明一種汽車超聲波偵測方法，具體為:控制傳感器中的若干個傳聲器協同工作，各個傳聲器米用相同的工作頻率、并以相同的工作時序分別對外部發射、接收偵測信號；各個傳聲器的信號相互疊加增強，使得疊加信號能夠傳播較遠的距離，同時，在有效距離內，回波信號相互疊加增強，使得回波信號在被接收后可以識別、判斷。
[0016]進一步，若干個所述傳聲器的工作過程為:
1)設置N個傳聲器，N22，包括傳聲器1、傳聲器2、……傳聲器N;
2)傳聲器1、傳聲器2、……傳聲器N為相同的工作頻率，單個傳聲器偵測周期為T;
3)傳聲器I，tO時刻開始物體偵測，tO+T時刻完成傳聲器I的單次偵測；
4)傳聲器2，tO時刻開始物體偵測，tO+T時刻完成傳聲器2的單次偵測；
5)傳聲器3，tO時刻開始物體偵測，tO+T時刻完成傳聲器3的單次偵測;之后的傳聲器工作形式以此類推，可得: 6)傳聲器N，tO時刻開始物體偵測，tO+T時刻完成傳聲器N的單次偵測；
在工作時間內各個傳聲器同時發射超聲波，各個傳聲器的信號相互疊加增強，同時在有效距離內，回波信號相互疊加增強，以此大幅提高超聲波傳感器的遠距離偵測能力。
[0017]本發明一種實施上述方法的汽車超聲波傳感器，包括若干個傳聲器及電子電路單元，該電子電路單元分別控制各個傳聲器采用相同的工作頻率、并以相同的工作時序對外部發射、接收偵測信號，使得同時同步發射的超聲波相互疊加增強，其形成的回波信號也相互疊加增強。
[0018]進一步，若干個所述傳聲器組合為一體結構。
[0019]進一步，所述傳感器還包括外殼組件單元、以及安裝在其內的膠套單元，外殼組件單元上設置有連接器單元。
[0020]進一步，所述傳聲器通過膠套單元固定設置在所述外殼組件單元內，所述連接器單元為所述傳感器的對外硬件接口，所述傳感器通過所述連接器單元對外傳輸信號。
[0021]進一步，所述電子電路單元對所述傳聲器進行驅動以及對回波信號進行放大、濾波、運算處理，以得出偵測距離。
[0022]進一步，所述電子電路單元內設置有若干組超聲波發射模塊和超聲波接收模塊，一組超聲波發射模塊、超聲波接收模塊對應于一個所述傳聲器來控制其工作。
[0023]進一步，所述電子電路單元內集成設置有單片機。
[0024]進一步，所述電子電路單元內集成設置有電源模塊和通訊模塊，所述傳感器通過所述通訊模塊對外進行信號傳輸。
[0025]進一步，所述傳感器上設置有用于外部連接的3個管腳:管腳PINl、管腳PIN2與管腳PIN4，或者設置有4個管腳:管腳PIN