超声波传感器芯片、信号处理方法以及超声波雷达装置与流程

本发明涉及超声波，尤其涉及超声波传感器芯片、信号处理方法以及超声波雷达装置。

背景技术：

1、超声波传感器是一种常见的测距传感器。超声波传感器根据发射超声波以及接收超声波的回波的时间测算距离。在短距离测量中，超声波传感器具有非常大的优势，被广泛应用在倒车雷达上。但倒车雷达存在如下问题：当两车距离接近且同时进行倒车时，如果两车发出的超声波频率较为一致，则两车可能会难以区分哪个是本系统超声波的回波，由此可能会对距离和位置进行误检测。而且自然界中也可能存在与汽车雷达同频的超声波干扰。因此，如何使超声波传感器更为准确地识别本系统发出的超声波的回波成为需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种超声波传感器芯片、信号处理方法以及超声波雷达装置，通过调节激发信号的振幅以产生具有识别属性的超声波，根据该识别属性能够更为准确地识别本系统发出的超声波的回波。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种超声波传感器芯片，包括：

3、驱动模块，用于输出具有不同振幅的激发信号，所述激发信号用于驱动发射部件发射具有识别属性的特征超声波；

4、比较器，用于将回波信号与阈值进行比较，得到包含所述回波信号的振幅特征的输出信号；

5、判断模块，用于判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息，若包含，则输出所述回波信号为指定回波的判断信号。

6、可选的，所述激发信号包括第一激发信号和第二激发信号，所述第一激发信号的振幅大于所述第二激发信号，所述第一激发信号之间至少包含一个所述第二激发信号。

7、可选的，若所述回波信号的振幅大于所述阈值，所述比较器输出第一信号；若所述回波信号的振幅小于所述阈值，所述比较器输出第二信号。

8、可选的，所述激发信号包括第一激发信号和第二激发信号，所述第一激发信号的振幅大于所述第二激发信号，所述第二激发信号位于所述第一激发信号之前或之后。

9、可选的，所述阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值，所述比较器包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器输入所述第一阈值，所述第二比较器输入第二阈值；若所述回波信号的振幅小于所述第二阈值，所述第一比较器和所述第二比较器均输出第二信号；若所述回波信号的振幅大于所述第二阈值且小于所述第一阈值，所述第一比较器输出第二信号，所述第二比较器输出第一信号；若所述回波信号的振幅大于所述第一阈值，所述第一比较器和所述第二比较器均输出第一信号。

10、可选的，所述判断模块接收所述第一信号和所述第二信号，根据所述第一信号和所述第二信号的分布规则判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息。

11、可选的，所述芯片还包括第一存储模块，用于存储表示所述特征超声波的特征信息；所述判断模块读取所述第一存储模块的所述特征信息，用于判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息。

12、可选的，所述驱动模块还用于根据接收到的不同触发信号更改所述特征超声波，或者，所述驱动模块还用于在接收到若干次触发信号后更改所述特征超声波。

13、可选的，所述芯片还包括第二存储模块，用于存储所述阈值，所述驱动模块改变所述激发信号的振幅后更新所述第二存储模块中存储的所述阈值；或者，

14、所述芯片还包括调整模块，所述调整模块根据所述驱动模块改变所述激发信号的振幅相关信息调整所述阈值。

15、第二方面，本发明实施例提供了一种超声波传感器的信号处理方法，包括：

16、输出具有不同振幅的激发信号，所述激发信号用于驱动发射部件发射具有识别属性的特征超声波；

17、将回波信号与阈值进行比较，得到包含所述回波信号的振幅特征的输出信号；

18、判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息，若包含，则输出所述回波信号为指定回波的判断信号。

19、可选的，所述激发信号包括第一激发信号和第二激发信号，所述第一激发信号的振幅大于所述第二激发信号，所述第一激发信号之间至少包含一个所述第二激发信号。

20、可选的，所述将回波信号与阈值进行比较，得到包含所述回波信号的振幅特征的输出信号，包括：

21、若所述回波信号的振幅大于所述阈值，则输出第一信号；若所述回波信号的振幅小于所述阈值，则输出第二信号。

22、可选的，所述激发信号包括第一激发信号和第二激发信号，所述第一激发信号的振幅大于所述第二激发信号，所述第二激发信号位于所述第一激发信号之前或之后。

23、可选的，所述阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值；若所述回波信号的振幅小于所述第二阈值，则输出第二信号；若所述回波信号的振幅大于所述第二阈值且小于第一阈值，则输出第二信号和第一信号；若所述回波信号的振幅大于所述第一阈值，则输出第一信号。

24、可选的，所述判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息，包括：接收所述第一信号和所述第二信号，根据所述第一信号和所述第二信号的分布规则判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息。

25、可选的，所述方法还包括：存储表示所述特征超声波的特征信息；读取所述特征信息，根据所述特征信息判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息。

26、可选的，所述方法还包括：根据接收到的不同触发信号更改所述特征超声波，或者，在接收到若干次触发信号后更改所述特征超声波。

27、可选的，所述方法还包括：存储所述阈值，改变所述激发信号的振幅后更新所述阈值；或者，根据改变所述激发信号的振幅相关信息调整所述阈值。

28、第三方面，本发明实施例提供了一种汽车超声波雷达装置，包括：超声波换能器以及上述第一方面任一项所述的超声波传感器芯片，所述超声波换能器包括：

29、发射部件，用于基于激发信号发射具有识别属性的超声波；

30、接收器件，用于接收回波，并传输给所述超声波传感器芯片。

31、可选的，所述装置还包括人机交互界面，所述人机交互界面输出相关配置数据，所述超声波传感器芯片根据所述配置数据更改所述激发信号的振幅

32、本发明实施例中，通过对激发信号振幅特征的改变，使得本系统产生的超声波具有识别属性。通过判断回波信号是否包含超声波的相关信息，可以确认接收到的回波是否为本系统发出的超声波的回波。本发明实施例方案在有其它超声波干扰的情况下，仍然能够识别到本系统发出的超声波的回波，解决了超声波系统相互干扰的问题。

技术特征：

1.一种超声波传感器芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述激发信号包括第一激发信号和第二激发信号，所述第一激发信号的振幅大于所述第二激发信号，所述第一激发信号之间至少包含一个所述第二激发信号。

3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，若所述回波信号的振幅大于所述阈值，所述比较器输出第一信号；若所述回波信号的振幅小于所述阈值，所述比较器输出第二信号。

4.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述激发信号包括第一激发信号和第二激发信号，所述第一激发信号的振幅大于所述第二激发信号，所述第二激发信号位于所述第一激发信号之前或之后。

5.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值，所述比较器包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器输入所述第一阈值，所述第二比较器输入第二阈值；若所述回波信号的振幅小于所述第二阈值，所述第一比较器和所述第二比较器均输出第二信号；若所述回波信号的振幅大于所述第二阈值且小于所述第一阈值，所述第一比较器输出第二信号，所述第二比较器输出第一信号；若所述回波信号的振幅大于所述第一阈值，所述第一比较器和所述第二比较器均输出第一信号。

6.根据权利要求3或5所述的芯片，其特征在于，所述判断模块接收所述第一信号和所述第二信号，根据所述第一信号和所述第二信号的分布规则判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息。

7.根据权利要求1-5任一项所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括第一存储模块，用于存储表示所述特征超声波的特征信息；所述判断模块读取所述第一存储模块的所述特征信息，用于判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息。

8.根据权利要求1-5任一项所述的芯片，其特征在于，所述驱动模块还用于根据接收到的不同触发信号更改所述特征超声波，或者，所述驱动模块还用于在接收到若干次触发信号后更改所述特征超声波。

9.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括第二存储模块，用于存储所述阈值，所述驱动模块改变所述激发信号的振幅后更新所述第二存储模块中存储的所述阈值；或者，

10.一种超声波传感器的信号处理方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述激发信号包括第一激发信号和第二激发信号，所述第一激发信号的振幅大于所述第二激发信号，所述第一激发信号之间至少包含一个所述第二激发信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将回波信号与阈值进行比较，得到包含所述回波信号的振幅特征的输出信号，包括：

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述激发信号包括第一激发信号和第二激发信号，所述第一激发信号的振幅大于所述第二激发信号，所述第二激发信号位于所述第一激发信号之前或之后。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值；若所述回波信号的振幅小于所述第二阈值，则输出第二信号；若所述回波信号的振幅大于所述第二阈值且小于第一阈值，则输出第二信号和第一信号；若所述回波信号的振幅大于所述第一阈值，则输出第一信号。

15.根据权利要求12或14所述的方法，其特征在于，所述判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息，包括：接收所述第一信号和所述第二信号，根据所述第一信号和所述第二信号的分布规则判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息。

16.根据权利要求10-14任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：存储表示所述特征超声波的特征信息；读取所述特征信息，根据所述特征信息判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息。

17.根据权利要求10-14任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

19.一种汽车超声波雷达装置，其特征在于，包括：超声波换能器以及权利要求1至9任一项所述的超声波传感器芯片，所述超声波换能器包括：

20.根据权利要求19所述的汽车超声波雷达装置，其特征在于，还包括人机交互界面，所述人机交互界面输出相关配置数据，所述超声波传感器芯片根据所述配置数据更改所述激发信号的振幅。

技术总结
本发明涉及超声波技术领域，尤其涉及超声波传感器芯片、信号处理方法以及超声波雷达装置。所述超声波传感器芯片，包括：驱动模块，用于输出具有不同振幅的激发信号，所述激发信号用于驱动发射部件发射具有识别属性的特征超声波；比较器，用于将回波信号与阈值进行比较，得到包含所述回波信号的振幅特征的输出信号；判断模块，用于判断所述输出信号是否包含指示所述特征超声波的相关信息，若包含，则输出所述回波信号为指定回波的判断信号。本发明实施例中，通过调节激发信号的振幅以产生具有识别属性的超声波，根据该识别属性能够更为准确地识别本系统发出的超声波的回波。

技术研发人员：苏晶,梅丁蕾,杨大庆,康泽华
受保护的技术使用者：珠海极海半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13