[發明專利]基于核心獨立外圍設備的超聲波近程感測外圍設備

有效

• 申請號: 201780003934.2
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN108351403B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: K·E·克堤斯;K·A·舒瑪蓋;A·斯特拉馬
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: G01S7/523
• 分類號: G01S7/523;G01S15/10
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

1.一種用于超聲波近程感測的方法，其包括以下步驟：

提供微控制器，所述微控制器具有中央處理器及存儲器，及多個核心獨立外圍設備；

從所述多個核心獨立外圍設備選擇至少以下各項：

模/數轉換器，

第一可配置邏輯單元和第二可配置邏輯單元，

數據信號調制器，

硬件限制定時器，

固定電壓參考，

第一運算放大器和第二運算放大器，

脈沖寬度調制生成器，及

至少兩個定時器，每一所述定時器包括定時器計數器寄存器；

將超聲波發射換能器耦合到所述數據信號調制器；及

將超聲波接收換能器耦合到接收第一運算放大器；

配置所述微控制器的所述核心獨立外圍設備，以將所述脈沖寬度調制生成器與所述數據信號調制器的第一輸入耦合，以將所述數據信號調制器的輸出與第一定時器耦合及將所述第一定時器的所述輸出與所述第一可配置邏輯單元耦合，以將所述第一可配置邏輯單元的所述輸出與所述數據信號調制器的第二輸入耦合及與所述硬件限制定時器耦合，以將所述硬件限制定時器的輸出與所述第二可配置邏輯單元耦合，以及以將所述第二可配置邏輯單元的輸出與第二定時器耦合，所述第二定時器進一步經配置以觸發所述模/數轉換器：

從所述數據信號調制器生成將從所述超聲波發射換能器作為超聲波脈沖發射的信號；

利用所述超聲波接收換能器接收反射的超聲波脈沖且通過所述第一運算放大器生成接收信號；

利用與所述微控制器耦合的振幅調制檢測器檢測所述接收的信號；

通過由所述第二運算放大器形成的電壓積分器和與所述微控制器耦合的電容器將所述檢測的接收的信號積分為電壓值；

比較所述電壓值和先前電壓值；及

當所述電壓值不同于所述先前電壓值時，生成近程感測信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括在積分時間窗內僅對所述檢測的信號積分的步驟，其中所述積分時間窗表示物體的距離范圍。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述積分時間窗的開始及停止時間是可編程的。

4.根據權利要求2所述的方法，其進一步包括以下步驟：

在多個不同積分時間窗內對所述檢測的信號積分以產生表示所述不同積分時間窗中的每一者的多個電壓值；

比較所述多個電壓值和表示所述不同積分時間窗中的每一者的多個先前電壓值；及

當所述多個電壓值中的任何一或多者不同于表示所述不同積分時間窗中的每一者的所述多個先前電壓值中的相應者時，生成近程感測信號。

5.根據權利要求4所述的方法，其進一步包括以下步驟：

確定哪些所述積分時間窗具有近程感測信號；

以時間順序確定生成哪些所述近程感測信號及其對應積分時間窗；及

在時間上比較與第一積分時間窗相關聯的第一近程感測信號和與第二積分時間窗相關聯的第二近程感測信號，所述第一積分時間窗表示位于較近位置處的物體的近程檢測，且所述第二積分時間窗表示位于較遠位置處的所述物體的近程檢測；其中

如果所述第一近程感測信號出現在所述第二近程感測信號之前，那么所述物體正在移開，且

如果所述第二近程感測信號出現在所述第一近程感測信號之前，那么所述物體正在移近。

6.根據權利要求5所述的方法，其進一步包括從所述第一近程感測信號與所述第二近程感測信號之間的時間確定所述物體的速度的步驟。

7.根據權利要求5或6所述的方法，其進一步包括從與表示所述物體的大致距離的積分時間窗相關聯的近程感測信號確定所述物體的所述大致距離的步驟。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述電壓值是利用所述模/數轉換器來取樣且經存儲為其數字表示。