[发明专利]连续调制超声波精确测距方法、装置及系统

权利要求书

1.一种连续调制超声波精确测距方法，其特征在于，包括：

使用第一正弦波信号激励发射超声波换能器振动；

在预先设定的测距计时起始时刻点使用第二正弦波信号对第一正弦波信号进行振幅调制；

接收被测目标反射的回波信号，并对其解调得到第二正弦波信号；

对解调得到的第二正弦波信号进行自动增益控制，并根据增益控制后的第二正弦波信号确定回波信号的到达时刻点；

根据所述起始时刻点和到达时刻点计算与被测目标之间的距离，完成测距。

2.如权利要求1所述的连续调制超声波精确测距方法，其特征在于，在根据增益控制后的第二正弦波信号确定回波信号的到达时刻点中：对自动增益控制后的第二正弦波信号进行过零触发，得到回波信号的到达时刻点。

3.如权利要求1或2所述的连续调制超声波精确测距方法，其特征在于，在使用第一正弦波信号激励发射超声波换能器振动之前，包括形成第一正弦波信号和第二正弦波信号的步骤：

根据预设频率生成第一方波信号，根据所述第一方波信号形成第一正弦波信号；

对所述第一方波信号分频得到第二方波信号，根据所述第二方波信号形成第二正弦波信号。

4.如权利要求1或2所述的连续调制超声波精确测距方法，其特征在于，使用第二正弦波信号对第一正弦波信号进行振幅调制之前，还包括根据第一正弦波信号或第二正弦波信号计时的步骤：

对第一正弦波信号或第二正弦波信号进行过零比较形成数字脉冲信号；

对所述数字脉冲信号进行计数；

当计数达到预设值，判定到达测距计时起始时刻点。

5.如权利要求1或2所述的连续调制超声波精确测距方法，其特征在于，在对所述回波信号进行振幅解调得到第二正弦波信号中，包括：

对所述回波信号进行精密半波整流得到半波信号；

以中心频率为第二正弦波频率的带通滤波器对所述半波信号进行过滤得到第二正弦波信号，完成对所述回波信号的解调。

6.如权利要求1或2所述的连续调制超声波测距方法，其特征在于，在使用第二正弦波信号对第一正弦波信号进行振幅调制时，超调预设比例。

7.一种连续调制超声波精确测距装置，其特征在于，包括：

微处理器单元，用于根据起始时刻形成单元形成的起始时刻点和回波到达时刻处理单元确定的到达时刻点计算与被测目标之间的距离；

第一正弦波形成单元，与微处理器单元连接，用于形成第一正弦波信号；

第二正弦波形成单元，与微处理器单元连接，用于形成第二正弦波信号；

振幅调制及驱动单元，用于使用第一正弦波形成单元形成的第一正弦波信号激励发射超声波换能器振动，及用于在一测距计时起始时刻点使用第二正弦波形成单元形成的第二正弦波信号对第一正弦波信号进行振幅调制；

起始时刻形成单元，用于确定测距计时起始时刻点；

前置接收单元，用于接收测目标反射的回波信号；

振幅解调单元，用于对前置接收单元接收的回波信号进行振幅解调得到第二正弦波信号；

回波到达时刻处理单元，用于振幅解调单元解调得到的第二正弦波信号进行自动增益控制，并根据增益控制后的第二正弦波信号确定回波信号的到达时刻点。

8.如权利要求7所述的连续调制超声波精确测距装置，其特征在于，在回波到达时刻处理单元中：对自动增益控制后的第二正弦波信号进行过零触发，得到回波信号的到达时刻点。

9.如权利要求7或8所述的连续调制超声波精确测距装置，其特征在于，

所述微处理器单元还用于根据预设频率生成第一方波信号；

所述第一正弦波形成单元根据所述第一方波信号形成第一正弦波信号；

所述第二正弦波形成单元对所述第一方波信号分频得到第二方波信号，并根据所述第二方波信号形成第二正弦波信号。