[發明專利]連續調制超聲波測距方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201910638211.0
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110221305A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 焦迪;李建國;應繼偉;汪邦運
• 申請（專利權）人: 上海菲伽智能科技有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S7/527;G01S7/539
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 王闖

1.一種連續調制超聲波測距方法，其特征在于，包括：

形成第一正弦波信號，并使用所述第一正弦波信號激勵發射超聲波換能器振動；

在一特定時刻使用第二正弦波信號對第一正弦波信號進行振幅調制，并將該時刻作為測距計時的起始時刻點；

通過接收超聲波換能器接收經由被測目標反射的回波信號；

對所述回波信號進行振幅解調得到第二正弦波信號，并根據解調得到的第二正弦波信號確定回波信號的到達時刻點；

根據所述起始時刻點和到達時刻點計算與被測目標之間的距離，完成測距。

2.如權利要求1所述的連續調制超聲波測距方法，其特征在于，

在形成第一正弦波信號中，包括：生成預設頻率的第一方波信號，根據所述第一方波信號形成第一正弦波信號；

在使用第二正弦波信號對第一正弦波信號進行振幅調制之前，還包括形成第二正弦波的步驟：

對所述第一方波信號分頻得到第二方波信號，進而根據所述第二方波信號形成第二正弦波信號。

3.如權利要求1或2所述的連續調制超聲波測距方法，其特征在于，使用第二正弦波信號對第一正弦波信號進行振幅調制之前，還包括根據第一正弦波信號或第二正弦波信號計時的步驟：

對第一正弦波信號或第二正弦波信號進行過零比較形成數字脈沖信號；

對所述數字脈沖信號進行計數；

當計數達到預設值，判定到達特定時刻。

4.如權利要求1所述的連續調制超聲波測距方法，其特征在于，在對所述回波信號進行振幅解調得到第二正弦波信號中，包括：

對所述回波信號進行精密半波整流得到半波信號；

以中心頻率為第二正弦波頻率的帶通濾波器對所述半波信號進行過濾得到第二正弦波信號，完成對所述回波信號的解調。

5.如權利要求1或4所述的連續調制超聲波測距方法，其特征在于，在根據解調得到的第二正弦波信號確定回波信號的到達時刻點中：對解調得到的第二正弦波信號進行過零觸發，得到回波信號的到達時刻點。

6.一種連續調制超聲波測距裝置，其特征在于，包括：

微處理器單元，用于根據起始時刻形成單元形成的起始時刻點和回波到達時刻處理單元得到的到達時刻點計算與被測目標之間的距離；

第一正弦波形成單元，與微處理器單元連接，用于形成第一正弦波信號；

第二正弦波形成單元，與微處理器單元連接，用于形成第二正弦波信號；

振幅調制及驅動單元，用于使用第一正弦波形成單元形成的第一正弦波信號激勵發射超聲波換能器振動，及用于在一特定時刻使用第二正弦波形成單元形成的第二正弦波信號對第一正弦波信號進行振幅調制；

起始時刻形成單元，用于確定作為測距計時起始時刻點的特定時刻；

前置接收單元，用于接收經由被測目標反射的回波信號；

振幅解調單元，用于對前置接收單元接收的回波信號進行振幅解調得到第二正弦波信號；

回波到達時刻處理單元，用于根據振幅解調單元解調得到的第二正弦波信號確定回波信號的到達時刻點。

7.如權利要求6所述的連續調制超聲波測距裝置，其特征在于，

所述微處理器單元還用于根據預設頻率生成第一方波信號；

所述第一正弦波形成單元根據所述第一方波信號形成第一正弦波信號；

所述第二正弦波形成單元對所述第一方波信號分頻得到第二方波信號后，并根據所述第二方波信號形成第二正弦波信號。

8.如權利要求6或7所述的連續調制超聲波測距裝置，其特征在于，

在所述起始時刻形成單元中，對第一正弦波信號或第二正弦波信號進行過零比較形成數字脈沖信號后，對其進行計數；當計數達到預設值，判定到達特定時刻；

微處理器單元將該時刻作為測距計時的起始時刻點，并控制振幅調制及驅動單元使用第二正弦波信號對第一正弦波信號進行振幅調制。