专利名称：具有电子罗盘的宽带雷达检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，尤其涉及一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，其中电子罗盘被集成在用于检测所有促进车辆安全驾驶的信号以及监视车辆速度的雷达信号的宽带雷达检测器内，所以它能够被方便地安装在车辆内，不用分别执行电源分配器的配线操作以及安装操作，并通过允许驾驶员驾驶车辆时，正确判断交通情况同时准确知道车辆的行驶方向，能够防止交通事故，促进车辆的安全驾驶以及给驾驶员增加方便。
背景技术：
在发达国家和其它地区，通过利用各种使用微波或激光的速度测量装置、用于通报道路的各种情况的安全警告发送器以及相似的设备，已采取了大量的措施来支持车辆的安全驾驶。
特别地，美国立法批准这样的速度测量装置以及信号检测器的使用，如上所述的有助于车辆安全驾驶的这样的设备的使用，已最终在全世界立法批准。
通过检测各种这样的信号，用于促进车辆安全驾驶的这样一个装置的举例存在于韩国专利号0299325，标题为“宽带雷达检测器及其控制方法”的文件中，它提到以及发布的就是与这个应用相同的应用。
此专利的宽带雷达检测器，其特性在于一种电路和防止它的故障的运算法则，以及一个能够扫过其中应用的宽的频率范围的震荡器空腔谐振器，通过使用多个分别在各自独立的频率下震荡的本振执行的扫描方法，在喇叭天线中集成的激光接收模块，以及检测到的结果以可视的以及可听到的形式警告驾驶员。
图1是传统的宽带雷达检测器的结构方框图。传统的宽带雷达检测器包括喇叭天线10、用于检测喇叭天线10收到的信号的信号处理单元20、用于接收激光信号的激光�？�30、用于控制信号处理单元20和激光�？�30的信号检测的中央处理单元40、用于显示检测到的信号的可视显示单元50、以及用于通过声音放大器单元61将检测到的信号转换为声音的声音产生设备60。以这样的结构，传统的宽带雷达检测器接收8个频带包括Ko、X、VG2、Ku、K、SA、SWS以及SUPERWIDE Ka内的信号，然后根据驾驶员的情况，最优输出接收到的信号，因此可帮助驾驶员安全地驾驶车辆。
同时，当驾驶员驾驶车辆时，驾驶员知道车辆的行驶方向是非常重要的，这在驾驶员穿行于不熟悉的地区时尤其关键。
有一个使用罗盘的方法作为知道车辆行驶方向的方法。然而，由于利用普通永久地磁的磁性罗盘操作不稳定，容易受到震动等的影响，它不能充分地帮助驾驶员驾驶车辆。
最近，一种利用磁性传感器的电子罗盘已经投入使用。在欧洲和美洲越来越多地使用电子罗盘，因为它通过各种显示方便以及稳定地指示罗盘方向。
然而，前述的对安全驾驶非常重要的传统雷达检测器和传统电子罗盘，被分别制造以及安装在车辆内。因此不方便之处在于驾驶员得分别操作它们，因为它们各自需要电源，还需要额外的工作例如车辆内的配线操作以及电源分配器的安装操作。
发明内容
本发明欲解决以上问题。本发明的目的是提供一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，能够容易地安装在车辆内，不用分别执行电源分配器的配线操作以及安装操作，并通过允许驾驶员驾驶车辆时，正确判断交通情况同时准确知道车辆的行驶方向，能够防止交通事故，促进车辆的安全驾驶以及给驾驶员增加方便。
依据本发明的一个方面，提供了集成电子罗盘的宽带雷达检测器，包括(a)雷达检测单元，包括喇叭天线、用于检测喇叭天线收到的信号的信号处理单元、用于接收激光信号的激光�？�、用于控制信号处理单元和激光�？榈男藕偶觳獾闹醒氪淼ピ�、用于显示检测到的信号的可视显示设备、以及通过声音放大器单元，用于将检测到的信号转换为声音的声音产生设备；以及(b)电子罗盘包括用于检测地球磁场的磁感(magne to-inductive)传感器、以及通过向磁感传感器置偏电压，用于控制磁感传感器以及用于将磁感传感器检测到的值向中央处理单元发送的传感器控制单元。
依据本发明的另一方面，提供了一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，包括(a)雷达检测单元，包括喇叭天线、用于检测喇叭天线收到的信号的信号处理单元、用于接收激光信号的激光�？�、用于控制信号处理单元和激光�？榈男藕偶觳獾闹醒氪淼ピ�、用于显示检测到的信号的可视显示设备、以及用于通过声音放大器单元将检测到的信号向扬声器输出的声音产生设备；以及(b)电子罗盘包括用于检测地球磁场的磁阻(magne to-resistive)传感器、用于放大磁阻传感器输出信号的放大器，以及用于将放大器放大的信号转换为数字信号并将它们向中央处理单元发送的A/D转换器。
本发明的以上以及其它目的和特性，从以下结合附图的优选实施方式的描述中将更加明显，其中图的方框图显示了传统宽带雷达检测器的组成；图2的方框图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器的实施方式；图3的详细的方框图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器的实施方式；图4的方框图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器的另一种实施方式；图5a和5b的电路图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器内磁感传感器的操作；图6的流程图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器内磁阻传感器的操作；图7a和7b的示意图举例说明了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器内电子罗盘的显示单元。
具体实施例方式
以下参考附图，将详细描述本发明的优选实施方式。
图2的方框图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器的一种实施方式。依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器包括雷达检测单元100包括喇叭天线110、用于检测喇叭天线110收到的信号的信号处理单元120、用于接收激光信号的激光�？�130、用于控制信号处理单元120和激光�？�130的信号检测的中央处理单元140、用于显示检测到的信号的可视显示单元150、和用于通过声音放大器单元161将检测到的信号向扬声器输出的声音产生设备160；以及电子罗盘200包括用于检测地球磁场的磁感传感器210、以及通过向磁感传感器置偏电压用于控制磁感传感器210和将磁感传感器210检测到的值向中央处理单元140发送的传感器控制单元220。
图3的详细方框图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器的实施方式。信号处理单元120包括第一本振单元121，通过构建能在宽频带震荡的震荡器谐振腔，能够产生11.800-12.300GHz震荡频率；第一放大单元122，用于将来自第一本振单元121的信号与喇叭天线接收到的所有信号混频的混频单元121a的信号进行放大；第二本振单元123，可另外产生300MHz、1380MHz以及2085MHz的震荡频率，并能够连续以及可替换地震荡而不管是否信号被收到；第二放大单元124，用于将来自第二本振单元123的信号与第一放大单元122放大的信号混频的混频单元123a的信号进行放大；滤波单元125，用于选择通过第二放大单元124放大的信号；解调单元126，用于检测通过滤波器单元125的信号；以及A/D转换器单元127，用于将检测到的信号转换为数字信号。
中央处理单元140通过测量以及计算数字信号的周期和宽度，分析并输出数字信号上的信息频带，并为了随时捕捉到信号上信息的类型，通过产生脉冲控制第一和第二本振单元121、123的驱动。依据本发明的实施方式还包括用于延迟或保持从中央处理单元140接收到的脉冲的脉冲延迟单元141，以及用于从脉冲延迟单元141的信号产生电压，驱动第一本振单元121的扫描电压产生单元142。
磁感传感器210使用RL谐振(RL resonant)电路，并且传感器控制单元220分别对磁感传感器210施加正向偏置和反向偏置，并测量完全充电状态继续到完全放电状态的时间，于是通过计算施加正向偏置的情况和施加反向偏置的情况测量时间的差异，判定罗盘的方向。
另外，传感器控制单元220通过使用SPI接口，将磁感传感器210检测的值发送给中央处理单元140。
图4的方框图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器的另一种实施方式。依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器包括雷达检测单元100和电子罗盘200，该雷达检测单元100包括喇叭天线110、用于检测喇叭天线110收到的信号的信号处理单元120、用于接收激光信号的激光�？�130、用于控制信号处理单元120和激光模块130的信号检测的中央处理单元140、用于显示检测到的信号的可视显示单元150、以及通过声音放大器单元161，用于将检测到的信号向扬声器输出的声音产生设备160；以及电子罗盘200包括用于检测地球磁场的磁阻传感器230、用于放大磁阻传感器230输出信号的放大器240，以及用于将放大器240放大的信号转换为数字信号并将它们向中央处理单元140发送的A/D转换器250。
磁阻传感器230，通过使用单臂电桥执行检测并将它的输出电压传送给放大器240。
图5a和5b的电路图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器内磁感传感器的操作。图6的流程图显示了依据本发明的集成电子罗盘的宽带雷达检测器内磁阻传感器的操作。以下将参考图2至图6，详细描述本发明的操作和效果。
首先，本发明的雷达检测单元100，通过检测8个频带即Ko、X、VG2、Ku、SA、K、SWS以及SUPERWIDE Ka内的信号以及激光信号，判定检测到的信号是否正确，以及通过可视显示设备150和声音产生设备160，将判定结果通知驾驶员，帮助车辆的安全驾驶。这里将省略雷达检测单元100的操作和效果的描述。
使用图2所示的磁感传感器210的电子罗盘200的传感器控制单元220，独立地转换和控制磁感传感器210，执行上述的测量和控制。
参考图5a，如果正向偏置被传感器控制单元220应用于磁感传感器210，磁感传感器210的一端被接地，同时磁感传感器210的另一端被充电然后放电。测量磁感传感器210的另一端被充电然后放电的时间。
然后，如果如图5b所示，反向偏置被传感器控制单元220应用于磁感传感器210，被充电然后放电的磁感传感器210的另一端被接地，上述被接地的磁感传感器210的一端此时被充电然后放电。
传感器控制单元220计算应用正向偏置的情况和应用反向偏置的情况测量时间的差异，并通过使用SPI端口，将它发送给中央处理单元140。
中央处理单元140控制传感器控制单元220以得到磁感传感器被充电然后放电的时间的差异(检验时间比率)。
然后，传感器控制单元220测量此检验时间比率，然后将它的值发送给中央处理单元140，以便通过对发送值的比特计算判定罗盘方向。
以下将描述图4所示使用磁阻传感器230的电子罗盘200的操作。
磁阻传感器230检测到的值，被放大器240放大，然后通过A/D转换器250转换为一个16比特数据(Xr，Yr)，用于判定罗盘方向。
首先，当本发明的电子罗盘被安装在车辆内时，需要至少应进行一次电子罗盘的校准。在校准过程中，当车辆转动一下，可得到用于计算X轴和Y轴所必须的参数值(Xmax、Xmin、Ymax、Ymin、Xmax_Y)，以便判定方向角θ(步骤S1)。
此参数值被存储到ROM中并用于以后得到一个实际的方向角(θ＝arctan(Y/X))。
这里，X＝(Xr-B)/A，Y＝(Yr-D-C*X*sinφ)/(C*cosφ)-----(1)其中，φ＝arcsin[(Xmax_Y-D)/C]，A＝(Xmax-Xmin)/2X的增益，B＝(Xmax+Xmin)/2X的偏移，C＝(Ymax-Ymin)/2Y的增益，以及D＝(Ymax+Ymin)/2Y的偏移。
换句话说，通过校准过程，在第一步S1得到各自的参数值，然后，在第二步S2通过使用上述公式计算出X的增益和偏移、Y的增益和偏移以及φ。
然后，在第三步S3收到来自磁阻传感器230的Xr和Yr的值，然后，在第四步S4通过使用上述公式(1)，计算出X和Y的值。
随后，在第五步S5通过使用X和Y的值计算出方向角θ，然后显示此方向角θ(步骤S6)。
即，当通过磁阻传感器230得到Xr和Yr的值时，通过使用从上述校准过程得到的值，计算出X和Y的值，于是可得到方向角θ。
方向角θ可通过多种途径显示。例如，如图7a和7b所示，相应于方向角θ的罗盘方向可以圆形形式或并行安排的形式显示。
依据本发明，集成电子罗盘的宽带雷达检测器有这样的优点，即，能够容易地安装在车辆内，不用分别执行电源分配器的配线操作以及安装操作，并通过允许驾驶员驾驶车辆时，正确判断交通情况同时准确知道车辆的行驶方向，能够防止交通事故，促进车辆的安全驾驶以及给驾驶员增加方便。
尽管本发明针对优选实施方式进行了描述，但并不试图将本发明仅限于举例说明的目的。因此，本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可进行各种其它修改和等同。本发明的范围仅根据所附权利要求确定。
权利要求
1.一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，包括(a)一雷达检测单元包含喇叭天线，用于检测喇叭天线收到的信号的信号处理单元，用于接收激光信号的激光�？椋糜诳刂菩藕糯淼ピ图す饽？橹行藕偶觳獾闹醒氪淼ピ糜谙允炯觳獾降男藕诺目墒酉允旧璞福约巴ü舴糯笃鞯ピ糜诮觳獾降男藕畔蜓锷魇涑龅纳舨璞福灰约�(b)一电子罗盘包含用于检测地球磁场的磁感传感器，以及通过向磁感传感器置偏电压，用于控制磁感传感器以及用于将磁感传感器感测到的值向中央处理单元发送的传感器控制单元。
2.一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，包括(a)一雷达检测单元包含集成安装在喇叭天线一侧的第一本振单元，用于放大来自第一混频单元信号的第一放大单元，第一混频单元用于将第一本振单元产生的第一本振频率的震荡信号与喇叭天线收到的所有信号混频，包括三个各自在不同频率震荡的震荡器的第二本振单元，用于放大来自第二混频单元信号的第二放大单元，第二混频单元用于将第二本振单元产生的震荡信号与来自第一放大单元的放大信号混频，用于选择通过第二放大单元放大的信号的滤波单元，用于检测通过滤波器单元的信号的解调单元，用于将检测到的信号转换为数字信号的A/D转换单元，通过测量以及计算数字信号的周期和宽度，用于分析并输出数字信号上的信息频带，并为了随时捕捉到信号上信息的类型，用于通过产生脉冲控制第一和第二本振单元的驱动的中央处理单元，用于延迟或保持从中央处理单元接收到的脉冲的脉冲延迟单元，用于从脉冲延迟单元的信号产生电压，驱动第一本振单元的扫描电压产生单元，用于接收激光信号，与喇叭天线集成在一体的激光�？椋ü舴糯蟮ピ糜诮觳獾降男藕畔蜓锷魇涑龅纳舨璞福糜谙允炯觳獾降男藕诺目墒酉允镜ピ灰约�(b)一电子罗盘包含用于检测地球磁场的磁感传感器，和通过向磁感传感器置偏电压，用于控制磁感传感器210以及用于将磁感传感器210检测到的值向中央处理单元发送的传感器控制单元。
3.如权利要求1或2所述的宽带雷达检测器，其中，传感器控制单元分别对磁感传感器应用正向偏置和反向偏置，并测量完全充电状态继续到完全放电状态的时间，于是通过计算应用正向偏置的情况和应用反向偏置的情况测量时间的差异，判定罗盘的方向。
4.如权利要求1或2所述的宽带雷达检测器，其中，磁感传感器使用RL谐振电路来检测。
5.如权利要求1或2所述的宽带雷达检测器，其中，传感器控制单元通过使用SPI接口，将磁感传感器检测的值发送给中央处理单元。
6.一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，包括(a)一雷达检测单元包含喇叭天线，用于检测喇叭天线收到的信号的信号处理单元，用于接收激光信号的激光�？椋糜诳刂菩藕糯淼ピ图す饽？橹行藕偶觳獾闹醒氪淼ピ糜谙允炯觳獾降男藕诺目墒酉允旧璞福约巴ü舴糯笃鞯ピ糜诮觳獾降男藕畔蜓锷魇涑龅纳舨璞福灰约�(b)一电子罗盘包含用于检测地球磁场的磁阻传感器，用于放大磁阻传感器输出信号的放大器，以及用于将放大器放大的信号转换为数字信号并将它们向中央处理单元发送的A/D转换器。
7.如权利要求6所述的宽带雷达检测器，其中，磁阻传感器通过使用单臂电桥电路检测地球磁场。
全文摘要
本发明涉及一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，尤其涉及一种集成电子罗盘的宽带雷达检测器，其中电子罗盘被集成在用于检测所有促进车辆安全驾驶的信号和监视车辆速度的雷达信号的宽带雷达检测器内。集成电子罗盘的宽带雷达检测器包括雷达检测单元100以及电子罗盘200。依据本发明，集成电子罗盘的宽带雷达检测器有这样的优点，即，能够容易地安装在车辆内，不用分别执行电源分配器的配线操作以及安装操作，并通过允许驾驶员驾驶车辆时，正确判断交通情况同时准确知道车辆的行驶方向，能够防止交通事故，促进车辆的安全驾驶以及给驾驶员增加方便。
文档编号G01S7/48GK1402017SQ0211939
公开日2003年3月12日 申请日期2002年5月15日 优先权日2001年8月22日
发明者申镇宇 申请人:白金情报通信株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
