專利名稱：一種超聲波的處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超聲波的處理方法，更具體地說，涉及一種用在超聲波泊車系統(tǒng)等方面的超聲波的處理方法。
背景技術：
在超聲波泊車系統(tǒng)等領域，多采用控制主機、脈沖發(fā)送電路、超聲波發(fā)送器、超聲波接收器、脈沖接收電路、計數(shù)電路、振蕩電路組合在一起進行測距，其中，超聲波發(fā)送器、 超聲波接收器可由一個具有收發(fā)一體功能的超聲波探頭替代。一般采用的超聲波測距方法為脈沖反射法或稱為時差法，該方法能夠測量到超聲波發(fā)送脈沖和物體之間、超聲波接收脈沖和物體之間的反射時間，其測量公式為L=C*T/2，式中，C為聲音傳播速度，L為距離，T 為發(fā)射時間。傳播到空氣中的超聲波強度隨距離的變化成比例地減弱，這是因為衍射現(xiàn)象所導致的在球形表面上的擴散損失，也是因為介質(zhì)吸收能量產(chǎn)生的吸收損失。超聲波的頻率越高，衰減率就越高，超聲波的傳播距離也就越短，因此，超聲波探頭所接收的回波信號就極其微弱，并且不同的物體因為吸收不同，所反射的超聲波信號也不盡相同。線路噪音、應用環(huán)境等都對微弱信號的影響非常大。因此，對于泊車系統(tǒng)等來說，如何有效準確地對車身周圍的障礙物進行判斷測距并對其警示，是其基本功能，目前多用超聲波技術來解決測距問題。目前，在超聲波泊車系統(tǒng)等領域，由于超聲波在工作過程中的超聲波回波中易存在干擾，所以，如何完善超聲波技術的關鍵還在于對超聲波回波的處理。目前，對超聲波回波的處理方法及存在的不足如下
由于回波信號極其微弱，線路中本身也存有各種各樣的信號，所以需要濾波和放大，放大的倍數(shù)非常大，這就需要優(yōu)化放大的方式，一般采用放大、濾波、再放大的處理方式。同樣需要研究到底一級放大多少倍，二級放大多少倍才能得到最有效的信號，因為匹配很重要， 雖然在信號放大足夠處理的強度，都可以得出距離數(shù)據(jù)，但是并不準確，各級放大和濾波的線路對信號的穩(wěn)定性以及抗干擾能力的影響很大。對回波的識別和處理上，由于泊車的實際環(huán)境大多要比實驗室中理想的環(huán)境復雜，所以會有多個障礙物一連串的回波信息，而大多數(shù)產(chǎn)品都將接收到的第一次回波作為有效回波進行計算處理，這樣就增加了漏測障礙物，誤判和受干擾的幾率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效提高回波識別能力和反應速度的超聲波的處理方法，該超聲波的處理方法能夠更加準確地探測到障礙物并減少對障礙物的誤判情況。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了以下技術方案 一種超聲波的處理方法，其包括超聲波回波處理步驟；所述的超聲波回波處理步驟為對濾波后的回波信號進行第一次放大，經(jīng)第一次放大后的回波信號進行第二次濾波，再對經(jīng)第二次濾波后的回波信號進行兩級信號放大；根據(jù)回波信號的強度及時間變化，對比較電壓的閾值進行至少一級的預先設定，對回波信號進行脈寬、脈沖數(shù)的計算，若回波信號符合超聲波探頭的脈寬、超聲波探頭脈沖數(shù)以及預設的比較電壓的閾值的要求，即為無干擾的回波信號，否則即識別為帶干擾信號的回波信號并把干擾信號去掉。在所述的超聲波回波處理步驟中對于帶干擾信號的回波信號，若干擾信號的脈寬比超聲波探頭的脈寬長或短，即該部分干擾信號通過脈寬的寬度測量來識別去掉；對于帶干擾信號的回波信號，若干擾信號為脈沖數(shù)少的信號，即該部分干擾信號通過脈沖數(shù)計數(shù)來識別去掉；對于帶干擾信號的回波信號，若某部分干擾信號產(chǎn)生回波包絡很小的回波信號，即其在外設的示波器上顯示的面積較小，即對該部分干擾信號也去掉。在所述的超聲波回波處理步驟中對于距離遠近造成的強弱不同的回波，根據(jù)回波的衰減信息對比較電壓的閾值進行相應設定，則距離近則比較電壓的閾值高，并根據(jù)時間依次降低相應的比較電壓的閾值。在所述的超聲波回波處理步驟中若無法判斷是否為帶干擾信號的回波信號，即對回波信號進行至少兩次測量以進行對比確認，若各次測量的測量值之間的誤差不超過 0. 8 1. 2厘米，即確認為不帶干擾信號的回波信號，否則，即為帶干擾信號的回波信號并把干擾信號部分去掉。其還包括對超聲波信號作數(shù)字化處理的步驟。本發(fā)明由于采用了上述方法，故其具有以下有益效果
(1)本發(fā)明根據(jù)回波信號的強度及時間變化及對比較電壓的閾值的預先設定，若回波信號符合超聲波探頭的脈寬、超聲波探頭脈沖數(shù)以及預設的比較電壓的閾值的要求，即為無干擾的回波信號，否則即識別為帶干擾信號的回波信號并把干擾信號去掉。故本發(fā)明的方法能夠有效提高回波的針對性識別能力、反應速度，本發(fā)明能夠更加準確地探測到障礙物，減少對障礙物的誤判情況，其能更準確地判定和識別對車身有危險障礙物，其探測反應時間更快，抗擾能力更強。在閱讀本發(fā)明的實施方式的詳細描述后，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
具體實施例方式下面以一個實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明，但應當說明，本發(fā)明的保護范圍不僅僅限于此。一種超聲波的處理方法，其包括超聲波回波處理步驟。該超聲波回波處理步驟為 對濾波后的回波信號進行第一次放大，經(jīng)第一次放大后的回波信號進行第二次濾波，再對經(jīng)第二次濾波后的回波信號進行兩級信號放大，其中，濾波有助于去掉噪音信號等，需要兩級信號放大時是由于運放本身信噪比的限制，所以分兩次放大能達到信號放大的要求；根據(jù)回波信號的強度及時間變化，對比較電壓的閾值進行至少一級的預先設定，對回波信號進行脈寬、脈沖數(shù)的計算，若回波信號符合超聲波探頭的脈寬、超聲波探頭脈沖數(shù)以及預設的比較電壓的閾值的要求，即為無干擾的回波信號，否則即識別為帶干擾信號的回波信號并把干擾信號去掉。
在本技術方案中，在所述的超聲波回波處理步驟中對于帶干擾信號的回波信號， 若干擾信號的脈寬比超聲波探頭的脈寬長或短，即該部分干擾信號通過脈寬的寬度測量來識別去掉。對于帶干擾信號的回波信號，若干擾信號為脈沖數(shù)少的信號，即該部分干擾信號通過脈沖數(shù)計數(shù)來識別去掉。對于帶干擾信號的回波信號，若某部分干擾信號產(chǎn)生回波包絡很小的回波信號，即其在外設的示波器上顯示的面積較小，即對該部分干擾信號也去掉， 例如，地面的碎石雜物可能產(chǎn)生回波包絡很小的回波信號，這些無威懾的障礙物制造的回波信號也需要去除，由于其脈沖包絡的范圍過小，故其回波信號在示波器上顯示的面積較在本技術方案中，在超聲波回波處理步驟中對于距離遠近造成的強弱不同的回波，根據(jù)回波的衰減信息對比較電壓的閾值進行相應設定，則距離近則比較電壓的閾值高， 并根據(jù)時間依次降低相應的比較電壓的閾值。在本技術方案中，在超聲波回波處理步驟中若無法判斷是否為帶干擾信號的回波信號，即對回波信號進行至少兩次測量以進行對比確認，若各次測量的測量值之間的誤差不超過0. 8 1. 2厘米，即確認為不帶干擾信號的回波信號，否則，即為帶干擾信號的回波信號并把干擾信號部分去掉。在本技術方案中，其還包括對超聲波信號作數(shù)字化處理的步驟。其中，通過對超聲波信號作數(shù)字化處理步驟，便于設備的控制主機的靈活處理，并能有效提高數(shù)據(jù)處理速度和反應速度。如在具體操作時，可將處理后的波形以及所處的狀態(tài)信息等發(fā)送給控制主機， 所處狀態(tài)信息包含比如比較閾值、發(fā)波數(shù)、發(fā)波頻率、校驗信息等。雖然描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領域的技術人員可以在所附權利要求的范圍之內(nèi)作出各種變形或修改，只要不超過本發(fā)明的權利要求所描述的保護范圍，都應當在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種超聲波的處理方法，其包括超聲波回波處理步驟，其特征在于；所述的超聲波回波處理步驟為對濾波后的回波信號進行第一次放大，經(jīng)第一次放大后的回波信號進行第二次濾波， 再對經(jīng)第二次濾波后的回波信號進行兩級信號放大；根據(jù)回波信號的強度及時間變化，對比較電壓的閾值進行至少一級的預先設定，對回波信號進行脈寬、脈沖數(shù)的計算，若回波信號符合超聲波探頭的脈寬、超聲波探頭脈沖數(shù)以及預設的比較電壓的閾值的要求，即為無干擾的回波信號，否則即識別為帶干擾信號的回波信號并把干擾信號去掉。
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波的處理方法，其特征在于，在所述的超聲波回波處理步驟中對于帶干擾信號的回波信號，若干擾信號的脈寬比超聲波探頭的脈寬長或短，即該部分干擾信號通過脈寬的寬度測量來識別去掉；對于帶干擾信號的回波信號，若干擾信號為脈沖數(shù)少的信號，即該部分干擾信號通過脈沖數(shù)計數(shù)來識別去掉；對于帶干擾信號的回波信號，若某部分干擾信號產(chǎn)生回波包絡很小的回波信號，即其在外設的示波器上顯示的面積較小，即對該部分干擾信號也去掉。
3.根據(jù)權利要求1所述的超聲波的處理方法，其特征在于，在所述的超聲波回波處理步驟中對于距離遠近造成的強弱不同的回波，根據(jù)回波的衰減信息對比較電壓的閾值進行相應設定，則距離近則比較電壓的閾值高，并根據(jù)時間依次降低相應的比較電壓的閾值。
4.根據(jù)權利要求1所述的超聲波的處理方法，其特征在于，在所述的超聲波回波處理步驟中若無法判斷是否為帶干擾信號的回波信號，即對回波信號進行至少兩次測量以進行對比確認，若各次測量的測量值之間的誤差不超過0. 8 1. 2厘米，即確認為不帶干擾信號的回波信號，否則，即為帶干擾信號的回波信號并把干擾信號部分去掉。
5.根據(jù)權利要求1所述的超聲波的處理方法，其特征在于其還包括對超聲波信號作數(shù)字化處理的步驟。
全文摘要
一種超聲波的處理方法，包括超聲波處理步驟，該超聲波回波處理步驟為對濾波后的回波信號放大，經(jīng)放大后的回波信號再濾波，再對經(jīng)第二次濾波后的回波信號作兩級信號放大；根據(jù)回波信號的強度及時間變化，預設比較電壓閾值，計算回波信號的脈寬、脈沖數(shù)，若回波信號符合探頭的脈寬、探頭脈沖數(shù)及預設的比較電壓閾值的要求，即為無干擾的回波信號，否則即識別為帶干擾信號的回波信號并把干擾信號去掉。本發(fā)明能夠有效提高回波識別能力和反應速度，以及能夠更準確地探測到障礙物并減少對障礙物的誤判情況。
文檔編號G01S15/08GK102323585SQ20111025294
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權日2011年8月30日
發(fā)明者譚小球 申請人:廣州優(yōu)創(chuàng)電子有限公司