ASIC专用芯片为倒车雷达提供单芯控制方式

      随着近年来经济的发展，汽车在中国的普及率逐年增长。汽车产销量大幅增长的背后隐藏着一个不能忽视的问题：驾驶安全。对于驾驶新手来说，倒车无疑是他们最担心的问题，而一款优秀的倒车雷达产品可以给新手倒车带来很大的帮助。同样，在一些复杂的倒车环境中，给老驾驶员带来的帮助也不可小视。

      成都国腾电子技术股份有限公司市场开发部产品经理周楠钢认为，未来的倒车雷达系统将呈现出以下技术发展趋势：从模拟式向数字式倒车雷达系统过渡，这主要得益于数字式超声波传感器的出现；可视影像技术在倒车雷达系统中会更加普及，倚仗于倒车雷达的自动泊车系统将实现倒车智能化；从独立单一系统向功能整合型系统过渡，倒车雷达系统将作为一个功能模块被集成在一个多功能的车载系统中，减少车内空间资源占用。总而言之，更安全，更可靠永远是倒车雷达系统技术进步的首要目标。

      过去，国内倒车雷达生产厂商大都使用单片机控制方案，如果能用单芯片实现倒车雷达系统，那么对于生产商来说，不仅能降低开发和生产成本，整机的可靠性也会得到很大提高。

      GM3101倒车雷达专用芯片是国腾电子面向汽车电子领域推出的第一款IC产品，同时也是业界首款采用纯硬件电路实现超声波测距功能的ASIC专用芯片。与传统的MCU方案不同，作为一颗ASIC级产品，GM3101有效降低了客户的开发门槛，芯片内部实现的自动增益控制提升了整机性能，在生产一致性、工作稳定性具有较为明显的优势。周楠钢强调，“GM3101最大的优势在于降低客户的开发门槛，基于GM3101构建倒车雷达系统相对简单高效。根据对比不同方案、不同品牌的倒车雷达整机测试结果来看，采用GM3101为核心的倒车雷达整机表现令人满意，性能指标均位居前列。”

GM3101倒车雷达专用芯片内部框图。

      GM3101超声波测距芯片提供4路超声波探头的驱动，并根据超声波特性和倒车雷达的使用环境进行了一系列智能化处理，在保证超声波测距精确性的基础上，更加强了报警功能的准确性和实用性。测试结果编码后采用双线差分方式输出，提高了信号传输的抗干扰性。

      GM3101可为倒车雷达系统提供最简单的单芯片控制方案。该芯片的优势在于尽可能地为倒车雷达系统提高集成度，减少外围元件。同时该芯片的功能满足高端和通用性的要求，用户利用该组芯片既可以生产高性能的整机产品，还可以灵活设置其产品的报警方式。全硬件方式实现系统功能，既降低了用户的开发难度，更使得系统性能有了显著的提高。

      GM3101提供4路超声波探头接口，芯片通过探头发送和接收超声波信号，根据发送和接收的时间差计算障碍物的距离，输出相应报警信号。它采用双线差分方式输出报警信号，报警信号的内容包括：各探头检测到的障碍物距离的危险等级、最近障碍物的方位、最近障碍物的距离值和附加消息。其工作温度为-40~+85℃，电源电压为5V；最大输出距离为3.15m，输出精度为0.05m。该芯片还能够实现多种智能处理：防声波衍射处理可提高报警信号的准确性，环境适应处理有助于提高报警功能的实用性，智能识别处理则可以忽略小物体，防止误报警。例如，地面上的小物体，如小砖块、小石块等都会造成超声波的反射，并让探头检测到，而这些物体并不影响车辆的倒车操作。GM3101针对这种情况进行了处理，提高了报警的准确性。

      不过，周楠钢也指出，由于现阶段倒车雷达系统测距功能的实现都依赖于超声波传感器，而超声波这种介质本身是不稳定且易被干扰的，因此带来了诸如测距盲区、高低温失效、复杂环境干扰等系统设计难点。“按功能模块划分，倒车雷达系统可分为三个部分：信号收集、信号处理和数据输出。其中，信号收集和处理是我们关注的重点；获得更为干净、准确、稳定的信号，完善优化算法是我们下阶段努力的目标；与上游配件提供商，特别是传感器提供商进行更为深入的技术交流与合作也是必须重视的事情。”他表示。