ऑटोमोटिव डिज़ाइन सहायता के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग क्यों करें?

कई वर्षों से, यात्री कारों में अल्ट्रासोनिक सेंसर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है। उदाहरण के लिए, अल्ट्रासोनिक पार्किंग प्रणाली वाहनों को कम गति पर पार्किंग करते समय आसपास की वस्तुओं का पता लगाने में मदद कर सकती है। इसके अलावा, ट्रंक को किक-ओपनिंग और घुसपैठ का पता लगाने वाला अलार्म अल्ट्रासोनिक के दो उभरते हुए अनुप्रयोग हैं 

अल्ट्रासोनिक पार्किंग व्यवस्था

अल्ट्रासोनिक पार्किंग सहायता को पार्किंग सहायता प्रणाली, पार्किंग मार्गदर्शन प्रणाली और रिवर्स सहायता भी कहा जाता है। ये सिस्टम केवल आसपास की वस्तुओं का पता लगाने और ध्वनि के साथ ड्राइवर को सचेत करने से लेकर लगभग बिना किसी मानव संचालन के स्वचालित पार्किंग तक हो सकते हैं। आमतौर पर, इन प्रणालियों में 4-16 सेंसर होते हैं, जो आवश्यक पहचान कवरेज प्रदान करने के लिए शरीर के चारों ओर चतुराई से स्थापित किए जाते हैं।

   इस प्रकार के एप्लिकेशन डिज़ाइन कर रहे इंजीनियरों को एकीकृत सर्किट की तलाश करनी चाहिए। कौन सा ड्राइव अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर (ट्रांसमीटर) अल्ट्रासोनिक गूँज को प्राप्त, कंडीशनिंग और संसाधित करता है जो वस्तुओं और वाहनों के बीच की दूरी निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, यह 5 मीटर दूर तक अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन (आईएसओ) के खंभों (प्रदर्शन मानक के रूप में अल्ट्रासोनिक पार्किंग सहायता के लिए उपयोग किए जाने वाले पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) पाइप) का विश्वसनीय रूप से पता लगा सकता है। डिवाइस ने कठोर इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) और हाई करंट इंजेक्शन (बीसीआई) परीक्षण भी पास कर लिया है, जो अल्ट्रासोनिक पार्किंग सहायता प्रणालियों के विकास के दौरान नियमित परीक्षण हैं।

चूंकि मूल उपकरण प्रति वाहन अल्ट्रासोनिक सेंसर की संख्या बढ़ाने का सामना कर रहे हैं, इसलिए अगले कुछ वर्षों में अल्ट्रासोनिक पार्किंग सहायता की लागत में वृद्धि जारी रहेगी। वे उच्च मात्रा वाले आपूर्तिकर्ताओं के लिए प्रतिस्पर्धी लागत संरचना प्रदान कर सकते हैं।

अल्ट्रासोनिक पार्किंग सहायता मॉड्यूल के लिए सामान्य आवश्यकताओं में शामिल हैं:

30 सेमी से 5 मीटर तक की वस्तुओं का पता लगाने की क्षमता।

Ÿ टाइम कमांड इंटरफ़ेस (टीसीआई) या स्थानीय इंटरकनेक्शन नेटवर्क (लिन) संचार मॉड्यूल से स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई से जुड़ा हुआ है या सीधे बॉडी कंट्रोल मॉड्यूल (बीसीएम) (बस कॉन्फ़िगरेशन) से जुड़ा हुआ है।

स्वायत्त वाहनों की जरूरतों को पूरा करने के लिए, छोटी और लंबी दूरी की वस्तुओं का पता लगाने के मानक सख्त हो जाएंगे। 2025 से शुरू, अल्ट्रासोनिक मॉड्यूल सेंसर को 10 सेमी से 7 मीटर की दूरी पर वस्तुओं का पता लगाने में सक्षम होना होगा। इन पहचान दूरी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एनालॉग फ्रंट-एंड (एएफई) संवेदनशीलता और ड्राइव विधियों में सेमीकंडक्टर आपूर्तिकर्ताओं के सुधार महत्वपूर्ण हैं।

टीसीआई और लिन आज अल्ट्रासोनिक पार्किंग सहायता प्रणालियों में दो सबसे आम संचार इंटरफेस हैं। हालाँकि, ऑटोमोटिव एडवांस्ड ड्राइवर असिस्टेंस सिस्टम (ADAS) की विज़ुअल प्रोसेसिंग क्षमताओं में सुधार के साथ, यह उम्मीद की जाती है कि बड़ी मात्रा में अल्ट्रासोनिक इको डेटा संचारित करने के लिए परिधीय सेंसर इंटरफ़ेस (PSI) 5, डिस्ट्रीब्यूटेड सिस्टम इंटरफ़ेस (DSI) 3 या कंट्रोलर एरिया नेटवर्क (CAN) जैसे उच्च गति प्रोटोकॉल लागू किए जाएंगे।

लात मार कर ट्रंक खोलो

किक-ओपनिंग ट्रंक को स्मार्ट ट्रंक ओपनिंग सिस्टम भी कहा जाता है। यह फ़ंक्शन कार मालिक को अपने हाथों का उपयोग किए बिना, पीछे के बम्पर के नीचे अपने पैर रखने की अनुमति देता है, और कार के ट्रंक को खोलने के लिए केवल पैर को किक करने की आवश्यकता होती है।

पारंपरिक किक-ओपनिंग ट्रंक सिस्टम बम्पर के नीचे स्थित कैपेसिटिव सेंसर स्ट्रिप का उपयोग करता है। लेकिन कई ऑटोमोटिव आपूर्तिकर्ता इस एप्लिकेशन में अल्ट्रासोनिक सेंसिंग तकनीक के उपयोग की खोज कर रहे हैं, और कुछ सिस्टम बड़े पैमाने पर उत्पादित किए गए हैं। कैपेसिटिव सेंसिंग की तुलना में, अल्ट्रासोनिक डिस्टेंस सेंसर का लाभ गंदगी और पानी जैसे पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में इसकी विश्वसनीयता और मजबूती है। कैपेसिटिव सेंसर पर्यावरणीय कारकों के प्रति बहुत संवेदनशील है। यदि शरीर गंदा है, तो यह कार्य ठीक से काम नहीं कर सकता है। .

 

किक ओपनिंग सिस्टम के लिए अल्ट्रासोनिक समाधान की सामान्य आवश्यकताओं में शामिल हैं:

 

15 सेमी से 1 मीटर तक की वस्तुओं का पता लगाने की क्षमता

Ÿ कम शांत धारा

Ÿ 12V कार बैटरी बिजली आपूर्ति के तहत सामान्य रूप से काम करें

आइए एक-एक करके इन आवश्यकताओं का परिचय दें।

 

15 सेमी से 1 मीटर तक वस्तु का पता लगाना

ट्रंक को खोलने के लिए अल्ट्रासोनिक तकनीक का उपयोग करने की चुनौतियों में से एक कम दूरी की पहचान सीमा है। निकट-क्षेत्र की वस्तुओं का सटीक रूप से पता लगाने के लिए एक अल्ट्रासोनिक सेंसर की क्षमता सेंसर की गुणवत्ता और सेंसर के विनिर्देशों, ड्राइविंग विधि और डिज़ाइन, और प्राप्त पथ (एएफई और डिजिटल प्रोसेसिंग) के प्रदर्शन पर निर्भर करती है।

 

उच्च गुणवत्ता वाले सेंसर, जैसे मुराटा के MA58MF14-7N, में सेंसर उत्तेजना के दौरान अधिक स्थिर और विश्वसनीय क्षीणन या 'रिंगिंग' होती है। उच्च-गुणवत्ता वाले सेंसर का चयन करके, क्षीणन की लंबाई को कम किया जा सकता है, और क्षीणन की स्थिरता का अधिक सटीक अनुमान लगाया जा सकता है।

 

अल्ट्रासोनिक सेंसर ड्राइवर की विधि और डिज़ाइन अल्ट्रासोनिक क्षीणन अवधि और वक्र को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करेगा। किक-ओपन ट्रंक अनुप्रयोगों में जिन्हें निकट-क्षेत्र प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, जो ट्रांसफॉर्मर ड्राइव टोपोलॉजी का उपयोग करने की अनुशंसा करता है। यह एक ट्रांसफार्मर ड्राइव के योजनाबद्ध आरेख का एक उदाहरण है।

 

जब सेंसर को सक्रिय करने के लिए बिजली आपूर्ति वोल्टेज को बढ़ाने के लिए ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है, तो क्षीणन वक्र अधिक स्थिर और मापने योग्य होता है, जिससे करीबी वस्तुओं का पता लगाने का प्रदर्शन बेहतर हो जाता है।

 

अंत में, एएफई और डिजिटल प्रोसेसिंग का प्रदर्शन छोटी और लंबी दूरी पर वस्तुओं का पता लगाने को भी प्रभावित करेगा। उदाहरण के लिए, इसमें एक कम शोर वाला एम्पलीफायर है, एक प्रोग्राम योग्य समय-भिन्न लाभ चरण से लैस है, और एक 12-बिट क्रमिक सन्निकटन रजिस्टर एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर के साथ एम्बेडेड है। कम शोर वाला एम्पलीफायर प्राप्त सिग्नल के शोर को कम कर सकता है, और प्रोग्रामयोग्य लाभ एम्पलीफायर की समय-भिन्न लाभ विशेषता निकट-क्षेत्र की वस्तुओं के लिए छोटे लाभ के अनुप्रयोग और दूर-क्षेत्र की वस्तु का पता लगाने के लिए बड़े लाभ का एहसास कर सकती है। आप रजिस्टर में गेन कर्व सेटिंग को इलेक्ट्रिकली इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (EEPROM) में स्टोर कर सकते हैं।

कम शांत धारा

 

के बाद से अल्ट्रासोनिक मॉड्यूल ट्रांसड्यूसर सेंसर को संचालित किया जाना चाहिए, सिस्टम का शांत प्रवाह बहुत महत्वपूर्ण है, जो एक ऐसा प्रदर्शन है जिसके बारे में OEM बहुत चिंतित हैं।  किक चालू होने पर कार बंद होने पर उनके पास 9 से 1500 μA की वर्तमान खपत के साथ एक स्लीप मोड है, जिसका उपयोग पूरे सिस्टम की वर्तमान खपत को आवश्यक स्तर तक पहुंचाने के लिए रुक-रुक कर किया जा सकता है।

 

12V कार बैटरी बिजली आपूर्ति के तहत सामान्य रूप से काम करें

PGA460-Q1 डिवाइस का उपयोग 6V से 28V की इनपुट वोल्टेज रेंज पर काम करने के लिए किया जाता है। किक-ओपन ट्रंक अनुप्रयोगों में, डिवाइस सीधे कार बैटरी से जुड़ा होता है। उचित बाहरी घटक सुरक्षा उपाय, जैसे क्षणिक वोल्टेज दमन (टीवीएस) डायोड, डिवाइस को बैटरी क्षणिक और रिवर्स बैटरी करंट से बचाने में मदद करते हैं।

 

घुसपैठ का पता लगाने वाला अलार्म

यूरोप में, कार खरीदते समय या कार खरीदने के बाद इंस्टॉल करते समय घुसपैठ का पता लगाने वाला अलार्म उपभोक्ताओं के लिए एक वैकल्पिक उपकरण है। जब कार रुकी हुई और पार्क की गई हो, तो ये अलार्म कार में किसी भी हलचल का पता लगाने के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करेंगे। इस अलार्म का उपयोग मुख्य अलार्म सिस्टम के लिए बैकअप सिस्टम के रूप में किया जाता है। यदि बच्चे या पालतू जानवर कार में चलते हैं, तो अलार्म जारी किया जाएगा। अतिरिक्त चोरी-रोधी और सुरक्षा गारंटी के अनुसार, उपभोक्ताओं को अक्सर बीमा छूट मिलती है क्योंकि उनके वाहनों में यह सुविधा होती है।

अधिकांश सिस्टम एक या दो अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर और एक या दो रिसीवर का उपयोग करते हैं। PGA460-Q1 जैसे अल्ट्रासोनिक सेंसर एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर को चला सकते हैं और प्राप्त कर सकते हैं, इसलिए एक या दो PGA460-Q1 उपकरणों की आवश्यकता हो सकती है।