[實用新型]連續調制超聲波精確測距系統

有效

• 申請號: 201921105920.4
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN211061694U
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 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精確測距系統，其特征在于，包括：

用于根據微處理器生成的第一方波信號形成第一正弦波信號的第一正弦波形成電路；

用于根據微處理器生成的第一方波信號形成第二正弦波信號的第二正弦波形成電路；

用于使用第一正弦波信號激勵發射超聲波換能器振動及用于在測距計時起始時刻點使用第二正弦波信號對第一正弦波信號進行振幅調制的振幅調制及驅動電路，所述振幅調制及驅動電路分別與第一正弦波形成電路和第二正弦波形成電路連接；

用于確定測距計時起始時刻點的起始時刻形成電路，所述起始時刻形成電路與第一正弦波形成電路或第二正弦波形成電路連接；

用于接收被測目標反射的回波信號的前置接收電路；

用于對接收的回波信號進行振幅解調得到第二正弦波信號的振幅解調電路，所述振幅解調電路與前置接收電路連接；

用于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的回波達到時刻處理電路，所述回波達到時刻處理電路與振幅解調電路連接；及

用于生成第一方波信號、用于響應起始時刻形成電路形成起始時刻點、用于響應回波達到時刻處理電路形成到達時刻點及用于根據起始時刻點和的到達時刻點計算與被測目標之間距離的微處理器，所述微處理器分別與第一正弦波形成電路、第二正弦波形成電路、起始時刻形成電路及回波達到時刻處理電路連接。

2.如權利要求1所述的連續調制超聲波精確測距系統，其特征在于，所述第二正弦波形成電路中包括：用于對第一方波信號進行分頻得到第二方波信號的數字分頻器、用于對第二方波信號進行濾波形成第二正弦波信號的多重反饋帶通濾波器及用于控制第二正弦波信號通斷的模擬開關電路，其中，所述數字分頻器的輸入端與微處理器的輸出端連接、輸出端與多重反饋帶通濾波器的輸入端連接，模擬開關電路的輸入端分別與多重反饋帶通濾波器的輸出端及微處理器的輸出端連接、輸出端與振幅調制及驅動電路的輸入端連接。

3.如權利要求1或2所述的連續調制超聲波精確測距系統，其特征在于，所述振幅調制及驅動電路中包括：用于在測距計時起始時刻點使用第二正弦波信號對第一正弦波信號進行振幅調制的振幅調制集成電路及用于將調制后的信號變換為平衡輸出驅動模式的平衡驅動器，其中，所述振幅調制集成電路的輸入端分別與微處理器和第二正弦波形成電路的輸出端連接、輸出端與平衡驅動器的輸入端連接。

4.如權利要求1或2所述的連續調制超聲波精確測距系統，其特征在于，所述起始時刻形成電路中包括：用于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的第一集成比較器及用于對數字脈沖信號進行計數的集成計數器，其中，所述第一集成比較器的輸入端與第一正弦波信號或第二正弦波形成電路的輸出端連接、輸出端與集成計數器的輸入端連接，集成計數器的輸出端與微處理器的輸入端連接。

5.如權利要求1所述的連續調制超聲波精確測距系統，其特征在于，所述振幅解調電路中包括：用于對接收到的回波信號進行精密半波整流得到半波信號的精密半波整流電路及用于對所述半波信號進行濾波得到信標信號的帶通濾波電路，所述帶通濾波電路的輸入端與精密半波整流電路的輸出端連接。

6.如權利要求1或2所述的連續調制超聲波精確測距系統，其特征在于，所述回波達到時刻處理電路中包括：用于對解調得到的第二正弦波信號進行過零觸發的比較電路，所述比較電路中包括：用于形成低阻抗信號源的集成運算放大器及用于針對所述低阻抗信號源進行過零觸發產生中斷信號的第二集成比較器，所述集成運算放大器的輸入端與振幅解調電路的輸出端連接、輸出端與第二集成比較器的輸入端連接，第二集成比較器的輸出端與微處理器的輸入端連接。

7.如權利要求6所述的連續調制超聲波精確測距系統，其特征在于，所述回波達到時刻處理電路中還包括：用于對解調得到的第二正弦波信號的增益進行控制的自動增益控制電路，所述自動增益控制電路中包括一自動增益控制芯片及一用于形成所述自動增益控制芯片增益控制電壓的整流平滑電路，所述自動增益控制芯片的輸入端與振幅解調電路的輸出端連接、輸出端與集成運算放大器的輸入端連接，整流平滑電路的輸入端接入回波信號、輸出端與自動增益控制芯片的電壓控制端連接。