[发明专利]一种可防声干扰的超声波距离传感器及其测距方法

摘要

本发明公开了一种可抗声干扰的超声波距离传感器及其测距方法，该超声波距离传感器，包括超声波发射端、超声波接收端，用于接收回波信号和微处理器；该测距方法，包括：第一步：利用微处理器利用混沌映射生成一个由0、1组成的伪随机数列C(n)；第二步：根据码元“0”、“1”对应的脉冲周期数，将伪随机数列C(n)生成为对应的脉冲序列A(t)；第三步：将脉冲序列A(t)中满足t＝(Tc*kc)*i的点取出，并按照取出的顺序组合成参考序列R(u)，同时将与R(u)等长，且全为0的序列设为回波比照序列Rb(u)等步骤，本发明所述超声波通过设置微处理器，以及相应的测定方法可以有效抑制其他超声波传感器或/和环境噪声等隐私对超声波传感器的干扰，从而能够准确判断出障碍物的位置。

主权项

1.一种可抗声干扰的超声波距离传感器的测距方法，其特征在于，可抗声干扰的超声波距离传感器，包括：超声波发射端，用于发射超声波序列信号；超声波接收端，用于接收回波信号；微处理器，用于将超声波序列信号与回波信号进行比较、匹配，并计算该超声波距离传感器到障碍物的距离；采用上述传感器的测距方法包括如下步骤：第一步：开启超声波距离传感器，微处理器利用混沌映射生成一个由0、1组成的伪随机数列C(n)；所述伪随机数列C(n)只在开启超声波距离传感器时生成一次，伪随机数列C(n)的长度为预先设定值，并且每次开启超声波距离传感器时生成的数列随机不同，不同超声波距离传感器开启时生成的伪随机数列也不相同；第二步：根据码元“0”、“1”对应的脉冲周期数，将伪随机数列C(n)映射为对应的脉冲序列A(t)；所述码元“0”和“1”对应的脉冲周期数为预设值，t为脉冲序列A(t)对应的时间变量；第三步：将脉冲序列A(t)中满足时间变量t＝i(Tc×kc)的数据点取出，并按照取出的先后顺序组合成参考序列R(u)，其中：Tc为采样周期，kc为每个采样周期内的采样点数目，i＝1，2，3…；同时，将与R(u)等长且全为0的序列设为回波比照序列Rb(u)的初始值；第四步：微处理器将脉冲序列A(t)传输到超声波发射端，超声波发射端将接受到的脉冲序列A(t)转化为超声波序列信号并发射出去，其中“0”代表不发射超声波信号，“1”代表发射超声波信号；脉冲序列A(t)对应的超声波序列信号的发射周期为T，设当前发射次数为m，并记录每次的发射时刻，分别为T1，T2……Tm，m＝1，2，3…，其中T远大于Tc；第五步：超声波传感器接收端每次接收一段采样周期Tc长度的回波信号，记录此次接收时刻T0，并将该段回波信号传输给微处理器，微处理器对该段信号进行kc次采样处理；第六步：取出第五步中Tc长度回波信号中kc次采样信号数据的最大值和最小值，并计算kc次采样信号结果的平均值，记为BM；用最大值减去BM，记为B1；用最小值减去BM，记为B2；第七步：判断|B1|≥P或|B2|≥P是否成立，若成立，更新回波比照序列Rb(u)，删除比照序列第一位，其他数据向前移一位，最后一位置为1；若不成立，更新回波比照序列，删除比照序列第一位，其他数据向前移一位，最后一位置为0；所述P为预设的回波振幅阈值；第八步：将更新后的回波比照序列与参考序列R(u)进行匹配运算，若匹配成功，则转到第九步；若匹配失败，转到第五步；第九步：用记录下的接收时刻T0减去最近一次发射超声波序列信号的时间Tm，记为ΔT，则该超声波距离传感器到障碍的距离S＝ΔT×V/2，其中V为声音在空气中的传播速度；然后转到第五步，开始下一个障碍物的测距工作。