Waarom ultrasoniese sensors gebruik vir motorontwerpbystand?

Vir baie jare word ultrasoniese sensors wyd in passasiersmotors gebruik. Byvoorbeeld, ultrasoniese parkeerstelsel kan voertuie help om omliggende voorwerpe op te spoor wanneer dit teen lae spoed parkeer. Daarbenewens is die oopskop van die stam en inbraakdetectie-alarm twee opkomende toepassings van ultrasoniese 

Ultrasoniese parkeerstelsel

Ultrasoniese parkeerhulp word ook parkeerhulpstelsel, parkeerleidingstelsel en tru-bystand genoem. Hierdie stelsels kan wissel van bloot omliggende voorwerpe op te spoor en die bestuurder met klank te waarsku tot outomatiese parkering met byna geen menslike werking nie. Gewoonlik het hierdie stelsels 4-16 sensors wat slim rondom die liggaam geïnstalleer is om die vereiste opsporingsdekking te verskaf.

   Ingenieurs ontwerp hierdie tipe toepassings moet kyk vir geïntegreerde stroombane. Watter ry ultrasoniese afstandsensor (senders) terwyl dit ultrasoniese eggo's ontvang, kondisioneer en verwerk wat die afstand tussen voorwerpe en voertuie bepaal. Dit kan byvoorbeeld die Internasionale Organisasie vir Standaardisering (ISO) pale betroubaar opspoor tot 5 meter ver (polivinielchloried (PVC) pype wat gebruik word vir ultrasoniese parkeerhulp as 'n prestasiestandaard). Die toestel het ook streng elektrostatiese ontlading (ESD) en hoë stroom inspuiting (BCI) toetse geslaag, wat roetinetoetse is tydens die ontwikkeling van ultrasoniese parkeerhulpstelsels.

Aangesien oorspronklike toerusting die aantal ultrasoniese sensors per voertuig in die gesig staar, sal die koste van ultrasoniese parkeerhulp in die volgende paar jaar aanhou styg. Hulle kan 'n mededingende kostestruktuur vir hoëvolume verskaffers verskaf.

Algemene vereistes vir ultrasoniese parkeerhulpmodules sluit in:

Ÿ Die vermoë om voorwerpe van 30 cm tot 5 meter op te spoor.

Ÿ Tydopdragkoppelvlak (TCI) of plaaslike interkonneksienetwerk (LIN) kommunikasie gekoppel vanaf die module aan die plaaslike elektroniese beheereenheid of direk gekoppel aan die liggaamsbeheermodule (BCM) (buskonfigurasie).

Om aan die behoeftes van outonome voertuie te voldoen, sal die opsporingstandaarde vir kort- en langafstand-voorwerpe strenger word. Vanaf 2025, ultrasoniese modules sensor sal voorwerpe op 'n afstand van 10 cm tot 7 meter moet kan opspoor. Halfgeleierverskaffers se verbeterings in analoog voorkant (AFE) sensitiwiteit en aandryfmetodes is van kritieke belang om aan hierdie opsporingsafstandvereistes te voldoen.

TCI en LIN is die twee mees algemene kommunikasie-koppelvlakke in ultrasoniese parkeerhulpstelsels vandag. Met die verbetering van die visuele verwerkingsvermoëns van die motorvoertuig-gevorderde bestuurderbystandstelsel (ADAS), word daar egter verwag dat hoërspoedprotokolle soos perifere sensorkoppelvlak (PSI) 5, Distributed System Interface (DSI) 3 of Controller Area Network (CAN) toegepas sal word om 'n groot hoeveelheid ultrasoniese eggo-data oor te dra.

Skop die kattebak oop

Die skop-oopmaak romp word ook die slim trunk opening stelsel genoem. Hierdie funksie laat die motoreienaar toe om sy voete onder die agterbuffer te plaas, sonder om sy hande te gebruik, en hoef net die voet te skop om die kattebak van die motor oop te maak.

Die tradisionele skop-oopmaak rompstelsel gebruik 'n kapasitiewe sensorstrook wat aan die onderkant van die buffer geleë is. Maar baie motorverskaffers ondersoek die gebruik van ultrasoniese waarnemingstegnologie in hierdie toepassing, en sommige stelsels is massavervaardig. In vergelyking met kapasitiewe waarneming, is die voordeel van ultrasoniese afstandsensor sy betroubaarheid en robuustheid onder die invloed van omgewingsfaktore soos vuil en water. Kapasitiewe sensor is baie sensitief vir omgewingsfaktore. As die liggaam vuil is, kan hierdie funksie dalk nie behoorlik werk nie. .

 

Algemene vereistes vir ultrasoniese oplossings vir skopopeningstelsels sluit in:

 

Ÿ Die vermoë om voorwerpe van 15 cm tot 1 meter op te spoor

Ÿ Lae russtroom

Ÿ Werk normaalweg onder 12V motorbattery kragtoevoer

Kom ons stel hierdie vereistes een vir een bekend.

 

Voorwerpopsporing van 15 cm tot 1 meter

Een van die uitdagings om ultrasoniese tegnologie te gebruik om die kattebak oop te skop, is die kortafstand-opsporingsreeks. Die vermoë van 'n ultrasoniese sensor om naby-veld voorwerpe akkuraat op te spoor hang af van die kwaliteit van die sensor en die spesifikasies van die sensor, die bestuur metode en ontwerp, en die prestasie van die ontvang pad (AFE en digitale verwerking).

 

Sensors van hoë gehalte, soos Murata se MA58MF14-7N, het meer stabiele en betroubare verswakking of 'luiting' tydens sensoropwekking. Deur hoë kwaliteit sensors te kies, kan die lengte van verswakking verminder word, en die stabiliteit van verswakking kan meer akkuraat voorspel word.

 

Die metode en ontwerp van die ultrasoniese sensorbestuurder sal die ultrasoniese verswakkingsperiode en kurwe aansienlik beïnvloed. In skop-oop romp toepassings wat naby-veld werkverrigting vereis, wat die gebruik van 'n transformator dryf topologie aanbeveel. dit is 'n voorbeeld van 'n skematiese diagram van 'n transformatoraandrywing.

 

Wanneer die transformator gebruik word om die kragtoevoerspanning te verhoog om die sensor te aktiveer, is die verswakkingskurwe meer stabiel en meetbaar, wat die opsporingsprestasie van nabye voorwerpe beter maak.

 

Laastens sal die prestasie van AFE en digitale verwerking ook die opsporing van voorwerpe op kort en lang afstande beïnvloed. Byvoorbeeld, dit het 'n lae-geraas versterker, is toegerus met 'n programmeerbare tyd-varierende versterking stadium, en is ingebed met 'n 12-bis opeenvolgende benadering register analoog-na-digitaal omsetter. Die lae-geraas versterker kan die geraas van die ontvangde sein verminder, en die tyd-varierende versterking kenmerk van die programmeerbare versterker versterker kan die toepassing van 'n kleiner wins op naby-veld voorwerpe en 'n groter wins vir ver-veld voorwerp opsporing realiseer. Jy kan die versterkingskromme-instelling in die register in die elektries uitwisbare programmeerbare lees-alleen geheue (EEPROM) stoor.

Lae russtroom

 

Sedert die ultrasoniese module transducer sensor  moet bedryf word wanneer die motor afgeskakel word wanneer die skop aangeskakel word, die russtroom van die stelsel is baie belangrik, wat 'n prestasie is waaroor OEM's baie bekommerd is. Hulle het 'n slaapmodus met 'n stroomverbruik van 9 tot 1500 μA, wat met tussenposes gebruik kan word om die stroomverbruik van die hele stelsel die nodige vlak te laat bereik.

 

Werk normaalweg onder 12V motorbattery kragtoevoer

Die PGA460-Q1-toestel word gebruik om van 'n insetspanningreeks van 6V tot 28V te werk. In oopskoptoepassings is die toestel direk aan die motorbattery gekoppel. Toepaslike eksterne komponentbeskermingsmaatreëls, soos transiënte spanningsonderdrukking (TVS) diodes, help om die toestel te beskerm teen battery-oorgange en omgekeerde batterystroom.

 

Alarm vir inbraakdetectie

In Europa is inbraakdetectie-alarm 'n opsionele toestel vir verbruikers wanneer hulle 'n motor koop of installeer nadat hulle 'n motor gekoop het. Wanneer die motor tot stilstand kom en geparkeer word, sal hierdie alarms ultrasoniese sensors gebruik om enige beweging in die motor op te spoor. Hierdie alarm word gebruik as 'n rugsteunstelsel vir die hoofalarmstelsel. Indien kinders of troeteldiere in die motor beweeg, sal 'n alarm uitgereik word. Volgens die bykomende diefstal- en veiligheidswaarborge kry verbruikers dikwels versekeringsafslag omdat hul voertuie hierdie kenmerk het.

Die meeste stelsels gebruik een of twee ultrasoniese senders en een of twee ontvangers. Ultrasoniese sensors soos PGA460-Q1 kan 'n sender en 'n ontvanger aandryf en ontvang, so een of twee PGA460-Q1-toestelle kan nodig wees.