多通道相控阵超声波发射系统.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CN114285494A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202210007984.0G01S7/534(2006.01)(22)申请日2022.01.06A61B8/00(2006.01)A61N7/00(2006.01)(71)申请人安徽省东超科技有限公司地址230088安徽省合肥市高新区望江西路900号创谷科技园A3栋1层(72)发明人范超韩东成刘鸿张亮亮计军程磊(74)专利代理机构北京知帆远景知识产权代理有限公司11890代理人乔海莲(51)Int.Cl.H04B11/00(2006.01)H04B1/02(2006.01)G01S7/52(2006.01)G01S7/524(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称多通道相控阵超声波发射系统(57)摘要本发明公开了一种多通道相控阵超声波发射系统，包括：超声波发射器阵列，包括多个用于向预设区域发射超声波的超声波发射器；控制单元，用于获取预设区域中目标触控点的坐标参数，并获取环境温度，根据环境温度修正超声波传输速度，以及根据坐标参数、各超声波发射器的位置参数和修正后的超声波传输速度计算各超声波发射器的相位延时数据，以及根据该数据生成针对各超声波发射器阵列的电压信号；驱动单元，用于放大电压信号以通过相应的通道输出驱动信号至对应的超声波发射器，以使超声波在目标触控点叠加；供电单元，用于为超声波发射器阵列、控制单元和驱动单元供电。该发射系统，可以实现通过较简单的结构得到所需要的超声波。CN114285494ACN114285494A权利要求书1/2页1.一种多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，包括：超声波发射器阵列，所述超声波发射器阵列包括多个超声波发射器，所述超声波发射器用于向预设区域发射超声波；控制单元，用于获取所述预设区域中目标触控点的坐标参数，并根据所述坐标参数、各所述超声波发射器的位置参数和超声波传输速度，计算各所述超声波发射器的相位延时数据，以及根据所述相位延时数据生成各所述超声波发射器阵列对应的各通道的电压信号；驱动单元，用于对各电压信号进行放大处理以输出驱动信号，并将各所述驱动信号通过相应的通道传输至对应的超声波发射器，以使各所述超声波发射器发射的超声波在所述目标触控点叠加；供电单元，用于为所述超声波发射器阵列、所述控制单元和所述驱动单元供电；其中，所述控制单元还用于：获取环境温度，并根据所述环境温度修正所述超声波传输速度；根据所述坐标参数、各所述超声波发射器的位置参数和修正后的超声波传输速度，计算各所述超声波发射器的相位延时数据。2.如权利要求1所述的多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，所述控制单元还用于：按照预设频率进行刷新，以实现对所述预设区域中多个目标触控点的扫描。3.如权利要求1或2所述的多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，所述控制单元包括：数据处理模块，用于获取所述预设区域中目标触控点的坐标参数，并根据所述坐标参数、各所述超声波发射器的位置参数和超声波传输速度，计算各所述超声波发射器的相位延时数据，以及根据所述相位延时数据生成各所述超声波发射器阵列对应的各通道的电压信号；数据存储模块，用于对所述数据处理模块数据处理过程中的数据进行存储；电源模块，用于对所述供电单元提供的电能进行转换，并将转换后的电能提供给所述超声波发射器阵列、所述数据处理模块、所述数据存储模块和所述驱动单元。4.如权利要求3所述的多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，所述数据存储模块包括：静态随机存取存储器，用于对所述数据处理模块数据处理过程中的数据进行存储；闪存器，用于对数据处理过程中的逻辑目标文件进行存储和加载。5.如权利要求3所述的多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，所述数据处理模块包括多个FPGA芯片。6.如权利要求1所述的多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，所述驱动单元包括：放大模块，用于对各电压信号进行放大处理以输出驱动信号；接口模块，用于将各所述驱动信号通过相应的通道传输至对应的超声波发射器。7.如权利要求1所述的多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，修正后的超声波传输速度通过下式得到：2CN114285494A权利要求书2/2页，其中，c为修正后的超声波传输速度，T为所述环境温度，c0为1个标准大气压下，温度为0℃时的超声波传输速度。8.如权利要求1所述的多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，所述系统还包括单板，所述控制单元和所述驱动单元均集成在所述单板上，所述单板的尺寸与所述超声波发射器阵列的尺寸相当。9.如权利要求1所述的多通道相控阵超声波发射系统，其特征在于，所述超声波发射器阵列为线阵列、二维矩形阵列、圆形阵列中的一者。3