减小盲区的超声测距激励信号调整系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108519592A(43)申请公布日2018.09.11(21)申请号201810372661.5(22)申请日2018.04.24(71)申请人湖北工业大学地址430068湖北省武汉市武昌区南湖李家墩1村1号(72)发明人周向东张天王选择董正琼杨练根翟中生(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人郑勤振(51)Int.Cl.G01S7/524(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称减小盲区的超声测距激励信号调整系统及方法(57)摘要本发明公开了一种减小盲区的超声测距激励信号调整系统及方法，所述系统包括激励信号调整模块，用以调整发送给收发一体式超声换能器的具有特定组成结构的激励信号的组成成分，其中具有特定组成结构的激励信号的信号序列SS按时间顺序为持续n1个周期T的正向周期信号、持续时间为T/2的直流信号和持续n2个周期T的反向周期信号。本公开通过调整具有独特组成结构的激励信号的组成成分来加快收发一体式超声换能器上余振波的衰减速度，从而减小超声测距中的盲区。这种方案易于通过软硬件实现，效果好。CN108519592ACN108519592A权利要求书1/1页1.一种减小盲区的超声测距激励信号调整系统，其特征在于，包括激励信号调整模块，用以调整发送给收发一体式超声换能器的含有特定组成结构的激励信号的组成成分，激励信号的信号序列SS按时间顺序为持续n1个周期T的正向周期信号、持续时间为T/2的直流信号和持续n2个周期T的反向周期信号。2.根据权利要求1所述的减小盲区的激励信号调整系统，其特征在于，所述n1的取值范围为8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5或20；所述n2的取值范围为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5或8。3.一种减小盲区的超声测距激励信号调整方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设定激励信号最短持续时间阈值Ty、最优反向周期数N2、最大调整次数M，正向周期数n1和反向周期数n2取预定值；步骤2：向收发一体式超声换能器发送超声测距激励信号，激励信号的信号序列SS按时间顺序为持续n1个周期T的正向周期信号、持续时间为T/2的直流信号和持续n2个周期T的反向周期信号；步骤3：检测激励信号及其余振信号持续时间t，若时间t小于Ty，转步骤4；否则转步骤7；步骤4：判断是否达到最大调整次数，如果是，转到步骤5；否则转到步骤6；步骤5：更新N2，即令N2＝n2，然后转到步骤7；步骤6：更新Ty和N2，即令Ty＝t，N2＝n2，然后以预定的方式改变信号序列SS中n2的大小再次转到步骤2；步骤7：将由n1取预定值，n2＝N2所确定的信号序列SS作为选定的测距激励信号驱动收发一体式超声换能器产生正式的超声波测量信号。4.根据权利要求3所述的减小盲区的超声测距激励信号调整方法，其特征在于，所述步骤1中，N2＝1。5.根据权利要求3所述的减小盲区的超声测距激励信号调整方法，其特征在于，所述步骤1中，n1的预定值为8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5或20。6.根据权利要求3所述的减小盲区的超声测距激励信号调整方法，其特征在于，所述步骤1中，n2的预定值为1。7.根据权利要求6所述的减小盲区的超声测距激励信号调整方法，其特征在于，所述步骤6中，n2的大小根据被调整的次数依次为1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5或8。2CN108519592A说明书1/4页减小盲区的超声测距激励信号调整系统及方法技术领域[0001]本发明属于超声波测距领域，尤其涉及减小盲区的超声测距激励信号调整系统及方法。背景技术[0002]超声波在弹性介质中沿直线传播，方向性好，能量消耗缓慢，可以传播较远的距离，在介质的分界面处会发生反射和折射，在同一种介质中的传播速度基本恒定。超声波对色彩、光照度不敏感，可用于识别透明及漫反射性差的物体(如玻璃、抛光体)；对外界光线和电磁场不敏感，可用于黑暗及有灰尘、烟雾、电磁干扰强等恶劣环境中；此外超声波换能器结构简单、体积小、成本低、技术难度小、信息处理简单可靠、易于小型化和集成化。超声波的上述特点使得其可作为一种重要的测距手段。通过测量超声波在介质中传播一段距离所用的时间(传播时间)就可以实现对距离的非接触式测量。[