[發明專利]一種高精度超聲波測距系統

有效

• 申請號: 201210065008.7
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102621552A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 朱得亞;鄧飛賀;周勇
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 吳寶泰;何宜章

技術領域

本方明涉及超聲波測距領域，更具體的涉及一種能克服測距盲區的高精度超聲波測距系統。?

背景技術

隨著科技的發展，人們對超聲波的特性越來越了解，對超聲波的廣泛應用給我們的生活帶來了諸多方便。由于超聲波指向性強，因而常用于距離的測量，其測量精度可以達到毫米級別，因此基本上滿足日常的使用，目前已經廣泛的應用在汽車安全方面如汽車前后倒車雷達測距、盲區探測系統等。

傳統的超聲波返回信號檢測電路都是直接連接在超聲波探頭的兩端，這樣會帶來弊端，首先激勵超聲波探頭的脈沖信號同樣會進入返回信號檢測電路，因而容易導致信號放大電路增益溢出，進而引起放大電路工作自激震蕩，振蕩的時間一般在5mS以上，因此在這一段時間內超聲波探頭由于放大電路的自激震蕩是不能檢查到障礙物返回信號的，因此也就不能測量障礙物的距離，即所謂的超聲波盲區，目前已知最好的超聲波探頭一般能將自激振蕩時間控制在3.5mS，對應的盲區距離在60cm左右，因此大大限制了超聲波在近距離探測方面的應用。?

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種精確的超聲波測距電路系統，利用本發明的電路能減小甚至抑制超聲波信號放大電路的自激振蕩，進而減小超聲波測距的盲區距離，拓展超聲波在近距離測量的使用。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種超聲波測距系統，包括驅動電路、超聲波探頭、返回信號檢測電路和單片機，其中單片機的啟動信號輸出端連接于驅動電路，驅動電路的輸出端連接于超聲波探頭，超聲波探頭的探測信號輸出至返回信號檢測電路，返回信號檢測電路的輸出端連接于單片機，其特征在于，在超聲波探頭的信號輸出端和返回信號檢測電路之間還連接有模擬開關，當單片機向驅動電路發出啟動信號時，所述模擬開關從測距系統中斷開對返回信號檢測電路的連接，當單片機停止向驅動電路發出啟動信號時，所述模擬開關接通所述返回信號檢測電路在所述測距系統中的連接。

進一步地根據本發明的測距系統，其中所述的驅動電路包括推挽電路和脈沖變壓器，推挽電路的輸入端連接于單片機的啟動信號輸出端，推挽電路的輸出端連接有脈沖變壓器，該推挽電路基于單片機輸入的啟動信號將電壓源VCC的電壓變為驅動脈沖電壓而施加于脈沖變壓器上。

進一步地根據本發明的測距系統，所述超聲波探頭的兩端同時連接于脈沖變壓器輸出級的兩端和模擬開關，所述模擬開關的控制端連接于推挽電路的輸出端，當該推挽電路輸出第一信號時，所述模擬開關控制超聲波探頭的輸出端與返回信號檢測電路間相斷開，當該推挽電路輸出第二信號時，所述模擬開關控制超聲波探頭的輸出端與返回信號檢測電路相連接。

進一步地根據本發明的測距系統，只有當所述單片機向所述推挽電路輸入啟動信號時，所述推挽電路才產生所述第一信號，當所述單片機停止向所述推挽電路輸入啟動信號時，所述推挽電路產生所述第二信號。

進一步地根據本發明的測距系統，所述推挽電路、脈沖變壓器和超聲波探頭的一端接地，所述第一信號為高電平信號，所述第二信號為低電平信號。

進一步地根據本發明的測距系統，所述超聲波探頭的兩端同時連接于脈沖變壓器輸出級的兩端和模擬開關，所述模擬開關的控制端連接于單片機的控制信號端，當單片機向推挽電路發出啟動信號時，該控制信號端同時向模擬開關的控制端輸出第一控制信號，使得此時模擬開關控制超聲波探頭的輸出端與返回信號檢測電路間相斷開，當單片機停止向推挽電路發出啟動信號時，其控制信號端隨即向模擬開關的控制端輸出第二控制信號，使得此時模擬開關控制超聲波探頭的輸出端與返回信號檢測電路間相連接。