超声波传感器的回波信号处理方法、电路、芯片及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种超声波传感器的回波信号处理方法、电路、芯片及装置，所述回波信号处理电路包括：差分电路、符号提取电路、第二延迟电路、逻辑运算电路、峰值输出电路和阈值比较电路。在本申请实施例中，采用差分方式对比超声波回波信号和超声波回波信号的延迟信号，将对比结果进行符号提取，通过符号信号的分析获得峰值出现的时刻，进而获得峰值信号。由于该峰值信号的提取与时间段的选取无关，极大的提高了峰值信号提取的精度，进而使得障碍物距离的判定更加准确。得障碍物距离的判定更加准确。得障碍物距离的判定更加准确。

【技术实现步骤摘要】
超声波传感器的回波信号处理方法、电路、芯片及装置


[0001]本申请涉及电子
，具体地涉及一种超声波传感器的回波信号处理方法、电路、芯片及装置。

技术介绍

[0002]超声波测距作为一种典型的非接触测量方法，在很多场景，诸如车辆障碍物检测、工业自动控制、建筑工程测等方面得到广泛的应用。以车辆障碍物检测为例，超声波传感器在发射具有20KHz或更大的频率(其为非可听范围)的超声波信号之后，可以感测从外部障碍物反射的超声波回波信号，并对超声波回波信号进行分析，进而确定超声波传感器与障碍物之间的距离，即检测距离。基于该检测距离，可以向用户提供相应的提示信息(例如，通过蜂鸣器输出警示声或通过显示屏显示障碍物距离等)，以辅助用户安全驾驶。
[0003]现有技术中，通常将超声波传感器接收到的超声波回波信号划分为多个时间段，在每个时间段内确定超声波回波信号的峰值，对该峰值进行分析进而确定障碍物距离。但是，将超声波回波信号划分为多个时间段，在时间段内使用信号处理技术确定峰值，处理上比较繁琐。另外，由于时间段内时间起点的不确定性，易导致时间段内检测到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，包括：差分电路，所述差分电路包括第一延迟电路和差值计算电路，所述第一延迟电路用于将接收到的超声波回波信号d_in[i]延迟第一时间，获得所述超声波回波信号的延迟信号d_in[i
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1]；所述差值计算电路，用于将所述超声波回波信号d_in[i]与所述超声波回波信号的延迟信号d_in[i
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1]进行差值计算，获得差分信号diff[i]；符号提取电路，用于将所述差分信号diff[i]中大于0的部分标记为第一符号，将所述差分信号diff[i]中小于0的部分标记为第二符号，获得所述差分信号diff[i]对应的符号信号sign[i]；第二延迟电路，用于将所述符号信号sign[i]延迟第二时间，获得所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]；逻辑运算电路，用于当所述符号信号sign[i]和所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]不同且满足使能信号输出条件时，输出使能信号A；峰值输出电路，用于输出峰值信号，所述峰值信号为当接收到所述使能信号A时，所述超声波回波信号d_in[i]或所述超声波回波信号的延迟信号d_in[i
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1]对应的信号；阈值比较电路，用于将所述峰值信号与峰值信号阈值进行比较并输出比较结果，所述比较结果用于：当第一比较结果符合有效回波信号判定规则时，确定接收到有效回波信号，所述第一比较结果为所述峰值信号大于或等于所述峰值信号阈值的比较结果，所述有效回波信号用于判断障碍物距离。2.根据权利要求1所述的超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，所述使能信号输出条件为第一使能信号输出条件、第二使能信号输出条件或第三使能信号输出条件，其中：所述第一使能信号输出条件为：所述符号信号sign[i]为第二符号且所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]为第一符号；或者，所述第二使能信号输出条件为：所述符号信号sign[i]为第一符号且所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]为第二符号；或者，所述第三使能信号输出条件为：所述符号信号sign[i]为第二符号且所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]为第一符号，以及所述符号信号sign[i]为第一符号且所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]为第二符号。3.根据权利要求2所述的超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，还包括包络曲线生成电路，用于将所述峰值信号形成连续的包络曲线并输入到所述阈值比较电路。4.根据权利要求3所述的超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，所述包络曲线生成电路用于，在所述第一使能信号输出条件或所述第二使能信号输出条件时，在下一所述峰值信号出现前，所述包络曲线的输出值维持上一所述峰值信号。5.根据权利要求3所述的超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，所述包络曲线生成电路用于，在所述第三使能信号输出条件时，相邻一组的所述峰值信号的差值作为所述包络曲线的输出值。6.根据权利要求5所述的超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，所述包络曲
线生成电路还用于，在下一组峰值信号的差值出现前，所述包络曲线的输出值维持上一组峰值信号的差值。7.根据权利要求2所述的超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，所述逻辑运算电路，还用于在不符合所述第一使能信号输出条件或所述第二使能信号输出条件时输出使能信号B；所述峰值输出电路，还用于当接收到所述使能信号B时，输出的所述峰值信号保持上一使能信号A对应的所述峰值信号。8.根据权利要求1所述的超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，所述第一时间和所述第二时间相同，或所述第一时间和所述第二时间均为一个时钟周期。9.根据权利要求1
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8任一项所述的超声波传感器的回波信号处理电路，其特征在于，还包括判断电路，所述判断电路用于判断所述第一比较结果是否符合有效回波信号判定规则，所述有效回波信号判定规则为：当大于或等于所述峰值信号阈值的峰值信号的个数符合预设个数，或者当大于或等于峰值信号阈值的峰值信号的持续时长符合预设时长时，确定接收到有效回波信号，并产生反馈信号。10.一种超声波传感器的回波信号处理方法，其特征在于，包括：将接收到的超声波回波信号d_in[i]延迟第一时间，获得所述超声波回波信号的延迟信号d_in[i
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1]；将所述超声波回波信号d_in[i]与所述超声波回波信号的延迟信号d_in[i
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1]进行差值计算，获得差分信号diff[i]；将所述差分信号diff[i]中大于0的部分标记为第一符号，将所述差分信号diff[i]中小于0的部分标记为第二符号，获得所述差分信号diff[i]对应的符号信号sign[i]；将所述符号信号sign[i]延迟第二时间，获得所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]；当所述符号信号sign[i]和所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]不同且满足使能信号输出条件时，输出使能信号A；输出峰值信号，所述峰值信号为当接收到所述使能信号A时，所述超声波回波信号d_in[i]或所述超声波回波信号的延迟信号d_in[i
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1]对应的信号；将所述峰值信号与峰值信号阈值进行比较并输出比较结果，所述比较结果用于：当第一比较结果符合有效回波信号判定规则时，确定接收到有效回波信号，所述第一比较结果为所述峰值信号大于或等于所述峰值信号阈值的比较结果，所述有效回波信号用于判断障碍物距离。11.根据权利要10所述的超声波传感器的回波信号处理方法，其特征在于，所述使能信号输出条件为第一使能信号输出条件、第二使能信号输出条件或第三使能信号输出条件，其中：所述第一使能信号输出条件为：所述符号信号sign[i]为第二符号且所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]为第一符号；或者，所述第二使能信号输出条件为：所述符号信号sign[i]为第一符号且所述符号信号的延迟信号sign[i
‑
1]为第二符号；或者，
所述第三使能信号输出条件为：所述符号信号sign[i]为第二符号且所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]为第一符号，以及所述符号信号sign[i]为第一符号且所述符号信号的延迟信号sign[i
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1]为第二符号。12.根据权利要11所述的超声波传感器的回波信号处理方法，其特征在于，将输出的所述峰值信号转换成包络曲线后再进行峰值信号阈值比较。13.根据权利要12所述的超声波传感器的回波信号处理方法，其特征在于，在所述第一使能信号输出条件或所述第二使能信号输出条件时，在下一所述峰值信号出现前，所述包络曲线的输出值维持上一所述峰值信号。14.根据权利要求12所述的超声波传感器的回波信号处理方法，其特征在于，在所述第三使能信号输出条件时，相邻一组的所述峰值信号的差值作为所述包络曲线的输出值。15.根据权利要求14所述的超声波传感器的回波信号处理方法，其特征在于，在下一组峰值信号的差值出现前，所述包络曲线的输出值维持上一组峰值信号的差值。16.根据权利要求11所述的超声波传感器的回波信号处理方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱赐云，
申请(专利权)人：成都极海科技有限公司珠海极海半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：