数字式超声波传感器、距离检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数字式超声波传感器、距离检测系统及方法，所述数字式超声波传感器包括：微处理器及与所述微处理器连接的LIN总线接口、发射器和接收器；所述LIN总线接口用于与控制器连接，进行信号传输；所述发射器，用于发射超声波；所述接收器，用于接收所述发射器发射并经过反射的超声波；所述微处理器，用于解析所述LIN总线接口接收的控制器指令，根据所述控制器指令控制所述发射器发射超声波、控制所述接收器接收超声波，计算反射物距离生成距离信号，并通过所述LIN总线接口反馈给所述控制器。本发明专利技术所述数字式超声波传感器、距离检测系统及方法，通过LIN总线传输且具有温度反馈功能，有利于简化布线且提高检测精度。

【技术实现步骤摘要】
数字式超声波传感器、距离检测系统及方法
本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种数字式超声波传感器、距离检测系统及方法。
技术介绍
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器，其工作原理主要基于超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。由于超声波是振动频率高于20KHz的机械波，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，因此超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。现有数字式超声波传感器一般需要配主机使用，且主机与探头之间至少有一根独立的通信线束，而超声波传感器都是以多个组合使用，致使一旦超声波传感器安装数量增多后，线束变得庞大，对汽车布线增加不少难度，而且无形中增加不少成本。另外，现有数字超声波传感器自身不具有温度反馈功能，当温度变化时，距离检测准确性会下降。最后，现有的数字式超声波传感器并未实现真正的数字化传输信号，且必须配备专用的主机才可解读原始信号，在使用上对用户限制较多，无法体现出数字化的便捷性。因此，现有的数字式超声波传感器无论是在安装的简化性，还是在信号传输的数字化，或是在距离测量的准确性上均有待改进。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提出了一种布线简单、数字化程度高且检测精度高的数字式超声波传感器。此外，本专利技术还提出了采用上述数字式超声波传感器的距离检测系统及检测方法。本专利技术第一方面提供了一种数字式超声波传感器，包括：微处理器及与所述微处理器连接的LIN总线接口、发射器和接收器；所述LIN总线接口用于与控制器连接，进行信号传输；所述发射器，用于发射超声波；所述接收器，用于接收所述发射器发射并经过反射的超声波；所述微处理器，用于解析所述LIN总线接口接收的控制器指令，根据所述控制器指令控制所述发射器发射超声波、控制所述接收器接收超声波，计算反射物距离生成距离信号，并通过所述LIN总线接口反馈给所述控制器。进一步，所述数字式超声波传感器还包括温度传感器，所述温度传感器与所述微处理器连接用于检测工作温度并将温度信号发送给所述微处理器，所述微处理器还用于结合所述温度信号修正所述距离信号。优选的，所述数字式超声波传感器还包括散热器，用于加速散发所述数字式超声波传感器内部产生的热量。进一步，所述LIN总线接口包括输入接口和输出接口，所述输入接口用于与控制器连接或与相邻的位于所述控制器近端的传感器连接，所述输出接口用于与相邻的位于所述控制器远端的传感器连接。进一步，所述微处理器用于解析所述LIN总线接口接收的用户命令，并将所述距离信号通过用户命令格式反馈给所述控制器。优选的，所述数字式超声波传感器还包括与所述微处理器电连接的模数转换器和数字滤波器，所述模数转换器用于将采集的模拟信号转换为数字信号，所述数字滤波器用于对所述数字信号进行滤波处理。优选的，所述数字式超声波传感器还包括与所述微处理器电连接的调制器，所述调制器用于将所述距离信号以LIN标准协议格式组包。本专利技术第二方面提供了一种距离检测系统，包括控制器和多个距离传感器，所述距离传感器为所述数字式超声波传感器，且多个所述数字式超声波传感器采用菊花链连接。优选的，所述控制器用于通过链式查询方式向所述数字式超声波传感器传输控制指令。本专利技术第三方面提供了一种基于所述数字式超声波传感器的距离检测方法，包括以下步骤：解析LIN总线接口接收的控制器指令；根据所述控制器指令控制所述发射器发射超声波、控制所述接收器接收超声波；依据接收的反射超声波计算反射物距离，生成距离信号；将距离信号通过LIN总线接口反馈给控制器。进一步，当所述数字式超声波传感器包括温度传感器，在所述将距离信号通过LIN总线接口反馈给控制器之前，包括以下步骤：检测工作温度生成温度信号，结合所述温度信号修正所述距离信号。与现有技术相比，本专利技术所述数字式超声波传感器、距离检测系统及方法至少具有以下有益效果：(1)数字式超声波传感器设有LIN总线接口，可通过LIN总线与控制器连接，有利于简化布线，节约布线成本且便于维修。(2)在所述数字式超声波传感器内设置温度传感器，并结合所述温度传感器采集的温度信号修正距离信号，可以修正由于所述数字式超声波传感器内部温度积累产生的温度漂移，保证距离检测的准确性。(3)数字式超声波传感器包括散热器，用于加速散发所述数字式超声波传感器内部产生的热量降低所述数字式超声波传感器内部的温度积累，延缓器件的受热老化，有利于延长产品寿命。(4)数字式超声波传感器包括模数转换器和数字滤波器，所述模数转换器用于将采集的模拟信号转换为数字信号，所述数字滤波器用于对所述数字信号进行滤波处理，以便所述微处理器采样计算障碍物的距离生成距离信号，使整个计算和数据传输均采用数字信号的形式，减小失真，提高检测准确率和传输速度。(5)数字式超声波传感器的LIN总线接口包括输入接口和输出接口，使多个数字式超声波传感器采用菊花链连接，同样简化布线，节约布线成本。本专利技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一种实施例的数字式超声波传感器的组成示意图；图2为本专利技术第二种实施例的数字式超声波传感器的组成示意图；图3为本专利技术第三种实施例的数字式超声波传感器的组成示意图；图4为本专利技术第四种实施例的数字式超声波传感器的组成示意图；图5为本专利技术一种实施例的距离检测系统的连接示意图；图6为本专利技术第一种实施例的距离检测方法的流程图；图7为本专利技术第二种实施例的距离检测方法的流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1，本专利技术第一方面提供了一种数字式超声波传感器，包括：微处理器1及与所述微处理器1连接的LIN总线接口2、发射器3和接收器4。所述LIN总线接口2用于与控制器(未图示)连接，进行信号传输；其中，所述LIN总线接口2包括输入接口21和输出接口22，所述输入接口21用于与控制器连接或与相邻的位于所述控制器近端的传感器连接，所述输出接口22用于与相邻的位于所述控制器远端的传感器连接。所述发射器3为超声波发射器，用于在所述微处理器1的控制下发射超声波。所述接收器4为超声波接收器，用于在所述微处理器1的控制下接收所述发射器3发射并经过障碍物反射的超声波。所述微处理器1，用于解析所述LIN总线接口2接收的控制器指令，根据所述控制器指令控制所述发射器3发射超声波、控制所述接收器4接收超声波，计算反射物距离生成距离信号，并通过所述LIN总线接口2反馈给所述控制器。进一步，所述微处理器1用于解析所述LIN总线接口2接收的用户命令，并将所述距离信号通过用户命令格式反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字式超声波传感器，其特征在于，包括：微处理器及与所述微处理器连接的LIN总线接口、发射器和接收器；所述LIN总线接口用于与控制器连接，进行信号传输；所述发射器，用于发射超声波；所述接收器，用于接收所述发射器发射并经过反射的超声波；所述微处理器，用于解析所述LIN总线接口接收的控制器指令，根据所述控制器指令控制所述发射器发射超声波、控制所述接收器接收超声波，计算反射物距离生成距离信号，并通过所述LIN总线接口反馈给所述控制器。

【技术特征摘要】
1.一种数字式超声波传感器，其特征在于，包括：微处理器及与所述微处理器连接的LIN总线接口、发射器和接收器；所述LIN总线接口用于与控制器连接，进行信号传输；所述发射器，用于发射超声波；所述接收器，用于接收所述发射器发射并经过反射的超声波；所述微处理器，用于解析所述LIN总线接口接收的控制器指令，根据所述控制器指令控制所述发射器发射超声波、控制所述接收器接收超声波，计算反射物距离生成距离信号，并通过所述LIN总线接口反馈给所述控制器。2.根据权利要求1所述的数字式超声波传感器，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述微处理器连接用于检测工作温度并将温度信号发送给所述微处理器，所述微处理器还用于结合所述温度信号修正所述距离信号。3.根据权利要求2所述的数字式超声波传感器，其特征在于，还包括散热器，用于加速散发所述数字式超声波传感器内部产生的热量。4.根据权利要求1或2所述的数字式超声波传感器，其特征在于，所述LIN总线接口包括输入接口和输出接口，所述输入接口用于与控制器连接或与相邻的位于所述控制器近端的传感器连接，所述输出接口用于与相邻的位于所述控制器远端的传感器连接。5.根据权利要求1所述的数字式超声波传感器，其特征在于，所述微处理器用于解析所述LIN总线接口接收的用户命令，并将所述距离信号通过用户命令格式反馈给所述控制器。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁伟培，王军，廖小飞，
申请(专利权)人：肇庆奥迪威传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44