[發明專利]基于占空比調節的超聲波測距方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 201910243353.7
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109901173A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 邢月秀;陳開志;唐曉明
• 申請（專利權）人: 如皋忠廣電子技術有限公司
• 主分類號: G01S15/34
• 分類號: G01S15/34;G01S7/539
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種基于占空比調節的超聲波測距方法，其特征在于，應用于超聲波測距設備，所述方法包括：

按預設發射時間間隔，隨機選取預設占空比表中的任一占空比為發射信號的占空比發射預設頻率和預設周期數的超聲波信號；

接收返回波信號，并記錄從發射所述超聲波信號到接收到返回波信號的傳播時間；

計算所述返回波信號在頻域內的頻率分量的分布形式；

當連續兩次接收回波信號中所述頻率分量的分布形式與所述發射信號的頻率分量分布形式均相等時，根據后一次發射的所述傳播時間計算超聲波測距設備與障礙物的距離。

2.根據權利要求1所述的基于占空比調節的超聲波測距方法，其特征在于，所述計算所述返回波信號在頻域內頻率分量的分布形式的步驟，包括：

將所述返回波信號由時間域變換到頻率域；

計算所述返回波信號在頻率域內所有頻率分量的分布形式。

3.根據權利要求2所述的基于占空比調節的超聲波測距方法，其特征在于，所述將所述返回波信號由時間域變換到頻率域的步驟，包括：

通過傅里葉變換或快速傅里葉變換算法，將所述返回波信號由時間域變換到頻率域。

4.根據權利要求1-3任一項所述的基于占空比調節的超聲波測距方法，其特征在于，所述記錄從發射所述超聲波信號到接收到返回波信號的傳播時間的步驟，包括：

設置測距時間標志，并將所述測距時間標志置0；

當發射所述超聲波信號時，將所述測距時間標志由0置1；

當接收到所述返回波信號時，將所述測距時間標志置0，并計算所述測距時間標志保持為1的時間。

5.根據權利要求1所述的基于占空比調節的超聲波測距方法，其特征在于，所述根據后一次發射的所述傳播時間計算超聲波測距設備與障礙物的距離的計算公式，為：

式中，為超聲波測距設備與障礙物的距離，為后一次發射的超聲波信號的傳播時間，設備工作環境下聲波傳輸速度。

6.根據權利要求1所述的基于占空比調節的超聲波測距方法，其特征在于，所述預設周期數應大于等于八個周期，預設發射信號頻率為應大于20KHz。

7.根據權利要求1所述的基于占空比調節的超聲波測距方法，其特征在于，所述預設占空比表中兩兩占空比值對應的頻率分量分布形式之間，最大幅度頻率分量的差值大于所述超聲波測距設備的最小可分辨頻率。

8.根據權利要求7所述的基于占空比調節的超聲波測距方法，其特征在于，可同時協同工作的超聲波測距設備的數量為所述預設頻率表中頻率值數目的平方。

9.一種超聲波測距裝置，其特征在于，包括：

超聲波裝置信號發射模塊，用于按預設發射時間間隔，隨機選取預設占空比表中的任一占空比為發射占空比發射預設周期數和預設頻率的超聲波信號；

超聲波裝置模塊返回波信號接收模塊，用于接收返回波信號，并記錄從發射所述超聲波信號到接收到返回波信號的傳播時間；

距離計算模塊，用于當連續兩次發射中所述返回波頻率分量分布形式與所述發射信號對應頻率分量分布形式均相等時，根據后一次發射的所述傳播時間計算超聲波測距設備與障礙物的距離。

10.一種電子設備，包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述權利要求1至8任一項所述的方法的步驟。