[发明专利]一种超声波传感器及侦测方法

权利要求书

1.一种超声波传感器，其特征在于，包括两个或两个以上的传声器：传声器1、传声器2、……、传声器n，n≥2，其分别具有不同的主工作频率K1、K2、……、Kn，各个传声器均为集发射与接收功能为一体的传声器；

其中，至少一个传声器设置有一个副工作频率，该副工作频率与另一个传声器的主工作频率相同，具有相同工作频率的两个传声器组合在一起形成收发传声器组，该收发传声器组中的一个传声器用于发射信号、另一个传声器用于接收回波信号；

或者，至少两个传声器具有相同的副工作频率，并且该副工作频率与各个传声器的主工作频率均不相同，具有相同副工作频率的两个传声器组合在一起形成收发传声器组，该收发传声器组中的一个传声器用于发射信号、另一个传声器用于接收回波信号。

2.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，当传感器侦测到近距离S内没有物体时，所述传声器1、传声器2、……、传声器n分别以主工作频率K1、K2、……、Kn，以均匀、相近的时间间隔轮流进行发射信号，并对回波信号进行接收。

3.如权利要求2所述的超声波传感器，其特征在于，当传感器侦测到近距离S内没有物体时，传感器侦测量程为Lf，所述传声器1、传声器2、……传声器n，单个传声器侦测周期为Tf，在侦测周期Tf内，各传声器依次进行发射；

其中，传声器1与传声器2开始发射时间间隔为Tfj1；传声器2与传声器3开始发射时间间隔为Tfj2；之后的传声器工作形式以此类推；传声器n与下一周期传声器1开始发射时间间隔为Tfjn；

Tfj1≈Tfj2≈……≈Tfjn≈Tf/n，Tfj1+Tfj2+……+Tfjn＝Tf；在一个侦测周期Tf内形成n次发射信号、回波信号。

4.如权利要求2所述的超声波传感器，其特征在于，在工作时间内，所述传声器1、传声器2、……传声器n按照设定的顺序、设定的时间间隔来发射信号；传感器根据各个传声器回波信号的接收顺序与各个传声器的发射顺序的一致性，以及各个传声器回波信号的时间间隔与各个传声器的开始发射时间间隔的一致性，来判别物体的侦测结果，获得侦测距离d，并以此提高传感器的侦测反应速度。

5.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，当传感器侦测到近距离S内有物体时，所述收发传声器组中的两个传声器以共同副工作频率，以一发一收方式进行工作。

6.如权利要求5所述的超声波传感器，其特征在于，当传感器侦测到近距离S内有物体时，所述收发传声器组中的两个传声器的侦测量程由Lf缩短至S；收发传声器组中的两个传声器以共同副工作频率Kf，以一发一收方式进行工作：

收发传声器组中的第一传声器以副工作频率Kf发射信号，收发传声器组中的第二传声器不发射，第二传声器对第一传声器的回波进行接收；或者，第二传声器以副工作频率Kf发射，第一传声器不发射，第一传声器对第二传声器的回波进行接收；以减小或消除传感器的盲区，提高近距离的侦测精度；并以此提高近距离测到物体时传感器的侦测反应速度。

7.如权利要求6所述的超声波传感器，其特征在于，所述第一传声器为所述传声器1，所述第二传声器为传声器2。

8.如权利要求5所述的超声波传感器，其特征在于，当传感器侦测到近距离S内有物体时，所述传声器3、……传声器n侦测量程由Lf缩短至Lr，S＜Lr＜Lf；所述传声器3、……传声器n的单个传声器侦测周期由Tf缩小为Tr。