[发明专利]在编码超声测距中改善了短距离性能的时变模板

说明书

本发明公开了编码超声测距中改善了短距离性能的时变模板。超声测距系统和方法，其发射编码突发信号(802)并使突发信号(802)的转换声学回波(808、812、816)与表征突发代码的接收模板相关，以确定飞行时间信息，使用可时变长度的接收模板，以改善短距离物体检测。模板长度(810、814、818)基于从突发信号(802)开始发射(804)测量的时间索引。检测可以解决在突发信号(802)之后换能器振铃(807)的盲区。也可以基于时间索引的可时变增益可以施加到相关信号。长度(810、814、818)和增益可以以减小的时间频率来调整以减少计算成本。

技术领域

本公开涉及电子处理系统和方法，尤其涉及在编码的超声测距中生成和使用针对改善了短距离性能的时变模板的系统和方法。

背景技术

超声测距被用于多种应用中。例如，在汽车应用中，超声换能器可以布置在汽车的保险杠或挡泥板中。换能器发射反射附近的物体(如果存在)的超声信号并感测反射。测量超声信号的往返时间，以便可以确定到物体的距离，或者通过处理来自多个换能器的反射信息，可以推断出物体的位置。因此，例如通过向配置为向人类驾驶员呈现警告信号的警告系统或向配置为导航车辆以避免与检测到的障碍物碰撞的自动驾驶系统呈现此类确定的或推断的信息或基于此的导航信息，从而可以实现防撞。

发明内容

示例超声测距系统包括时变模板生成电路，该时变模板生成电路配置为基于全长模板和距提供给超声换能器的突发信号的开始的时间索引来生成时变编码接收模板。时变编码接收模板的长度取决于时间索引。该系统还包括相关器电路，该相关器电路耦合到时变模板生成电路并且被配置为将接收的经转换的反射信号与时变编码接收模板关联以产生相关信号。相关信号的包络包含指示超声换能器与被检测物体之间的距离的峰值。时变增益放大器可以耦合到相关器电路并且配置为以基于距突发信号开始的时间索引的量来调整相关电路的增益。

在另一示例中，超声测距的方法包括从超声换能器发射用代码编码的编码超声声学突发信号。然后，超声换能器或另一个超声换能器转换用代码编码的反射声学信号。生成表征代码的时变接收模板。接收模板的长度基于从发射突发信号开始测量的时间索引。所转换的反射信号与时变接收模板关联以产生相关信号。基于相关信号，计算反射声学信号的飞行时间。这个飞行时间表示超声换能器与被检测物体之间的距离。

在又一个示例中，超声检测系统包括配置为引导超声换能器发射用代码编码的编码超声声学突发信号的激励电路，以及配置为从超声换能器或另一个超声换能器接收用代码编码后的转换反射声学信号的监听电路。该系统还包括时变模板生成器，时变模板生成器配置为基于从发射突发信号开始测量的时间索引来生成表征代码的时变接收模板。该系统还包括相关器，相关器耦合到监听电路和时变模板生成器并配置为将所转换的反射信号与时变接收模板关联以产生相关信号。该系统还包括飞行时间电路，飞行时间电路耦合到相关器并且配置为基于相关信号来计算反射声学信号的飞行时间，飞行时间指示超声换能器与被检测物体之间的距离。

附图说明

图1说明了具有超声换能器以测量到物体的距离的示例汽车。

图2是示出在中央控制器与多个超声传感器模块之间的示例组织的高层图，每个超声传感器模块具有超声换能器和电子控制器。

图3是超声感测系统中的控制器和相关联的换能器的示例部分的框图。

图4是示例突发信号和相应的示例接收器模板的波形时序图。

图5是耦合到相关器的时变模板生成器的框图。

图6是示例突发信号和相应的示例接收器模板的波形时序图。

图7是耦合到相关器的时变模板生成器的框图。

图8是示例突发信号和相应的示例接收器模板的波形时序图。

图9和10是示例转换的接收回波信号的时间图。