一种超声波减余震装置、方法及超声波探测设备与流程

1.本发明涉及超声波技术领域，尤其是涉及一种超声波减余震装置、方法及超声波探测设备。


背景技术：

2.现有技术中，停车位置的距离测量通常通过超声波探头进行测量，超声波测距过程中会产生余震，余震时间较长会导致超声波最小测量距离的范围较大，对停车位置的距离测量准确度较低。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超声波减余震装置、方法及超声波探测设备，以减小超声波探头产生的余震，从而提高基于超声波探头进行测距的准确性。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种超声波减余震装置，装置包括依次连接的控制器、电流产生模块、电流感应模块以及超声波探头；控制器还与超声波探头连接；控制器用于基于预先获取到的超声波探头的振荡信号的振荡参数，控制电流产生模块产生与振荡参数匹配的电流信号；电流输出模块产生的电流信号的方向与引起超声波探头振荡的电流信号的方向相反；电流感应模块用于基于电流产生模块产生的预设电流信号，产生感应电流信号；感应电流信号作用于超声波探头，以抵消超声波探头的振荡信号。
5.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，电流产生模块包括第一开关、第二开关以及电源；电流感应模块包括第一主感应线圈、第二主感应线圈以及副感应线圈；电源、第一开关及第一主感应线圈构成第一回路；电源、第二开关及第二主感应线圈构成第二回路；控制器分别与第一开关以及第二开关连接；振荡参数包括振荡频率；控制器用于按照振荡频率控制第一开关以及第二开关交替闭合及断开，以控制第一回路以及第二回路交替通断，生成与振荡频率对应的电流信号。
6.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，振荡参数还包括振荡趋势；控制器还用于控制电源产生大小与振荡趋势匹配的电流信号。
7.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，电流感应模块还包括副感应线圈；副感应线圈用于基于第一回路以及第二回路生成的电流信号，生成感应电流信号；感应电流信号与振荡频率相匹配。
8.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，装置还包括减余震模块；减余震模块分别与控制器及超声波探头连接；控制器还用于在电流发生模块开始产生电流信号的设定时间后，控制电流发生模块停止产生电流信号，控制减余震模块释放超声探头的剩余振荡信号。
9.结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，减余震模块包括可变电阻器及第三开关；可变电阻器与超声波探头
连接；控制器还用于控制第三开关闭合，控制可变电阻的阻值由小变大，以释放超声探头的剩余振荡信号。
10.结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，可变电阻器通过第三开关接地。
11.第二方面，本发明实施例还提供一种超声波减余震方法，包括：控制器基于预先获取到的超声波探头的振荡信号的振荡参数，控制电流产生模块产生与振荡参数匹配的电流信号；电流输出模块产生的电流信号的方向与引起超声波探头振荡的电流信号的方向相反；电流感应模块基于电流产生模块产生的预设电流信号，产生感应电流信号；感应电流信号作用于超声波探头，以抵消超声波探头的振荡信号。
12.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，电流产生模块包括第一开关、第二开关以及电源；电流感应模块包括第一主感应线圈、第二主感应线圈以及副感应线圈；电源、第一开关及第一主感应线圈构成第一回路；电源、第二开关及第二主感应线圈构成第二回路；控制器分别与第一开关以及第二开关连接；振荡参数包括振荡频率；基于预先获取到的超声波探头的振荡信号的振荡参数，控制电流产生模块产生与振荡参数匹配的电流信号的步骤，包括：按照振荡频率控制第一开关以及第二开关交替闭合及断开，以控制第一回路以及第二回路交替通断，生成与振荡频率对应的电流信号。
13.第三方面，本发明实施例还提供一种超声波探测设备，包括超声波发生装置以及如以上的超声波减余震装置。
14.本发明实施例带来了以下有益效果：
15.本发明提供了一种超声波减余震装置、方法及超声波探测设备，涉及超声波探测的技术领域，首先，控制器基于预先获取到的超声波探头的振荡信号的振荡参数，控制电流产生模块产生与振荡参数匹配的电流信号；其中，电流输出模块产生的电流信号的方向与引起超声波探头振荡的电流信号的方向相反；然后电流感应模块基于电流产生模块产生的预设电流信号，产生感应电流信号；该感应电流信号作用于超声波探头，以抵消超声波探头的振荡信号。该方式减小了超声波探头产生的余震，从而提高了基于超声波探头进行测距的准确性。
16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。
19.图1为本发明实施例提供的一种超声波减余震装置的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种超声波减余震装置的电路图；
21.图3为本发明实施例提供的一种超声波发生装置的电路图；
22.图4为本发明实施例提供的一种超声波探头发出的声波的结构示意图；
23.图5为本发明实施例提供的一种超声波减余震方法的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的一种超声波探测设备的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.随着城市的发展，城市空间越来越小，停车位置越来越小，无论是自动停车还是人工停车都需要对距离有非常精准的测量，现在最成熟也是最有效的测量距离的系统是用超声波探头进行测量，超声波头最小测量距离瓶颈取决于余震时间的长短。本发明就是一种减余震的技术。利用反向通电和放电来解决这个问题。减小了余震的时间就缩小超声波的盲区，就提高了超声波测距的最小距离。
27.基于此，本发明实施例提供给一种超声波减余震的装置、方法及超声波探测设备可以应用于各种交通工具在停车过程中的测距过程。
28.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种超声波减余震装置进行详细介绍。
29.本发明实施例提供了一种超声波减余震装置。如图1所示，该超声波减余震装置包括依次连接的控制器100、电流产生模块102、电流感应模块104以及超声波探头106；控制器100还与超声波探头连接106。
30.在该装置工作过程中，控制器用于基于预先获取到的超声波探头的振荡信号的振荡参数，控制电流产生模块产生与振荡参数匹配的电流信号；电流输出模块产生的电流信号的方向与引起超声波探头振荡的电流信号的方向相反，该电流信号与振荡参数匹配。
31.比如，需要以50khz的频率发送超声波时，超声波发生装置为超声波探头提供基于恒流电源产生的频率为50khz的信号，则超声波探头的振荡参数即为50khz，并超声波发生装置产生的恒流电流方向可以设定为正向电流方向。相对于超声波发生装置，上述电流产生模块的恒流电源可以视为电流漏，其产生的电流信号的方向与超声波发生装置的恒流电源产生的电流信号方向相反。
32.电流感应模块用于基于电流产生模块产生的电流信号，产生感应电流信号；感应电流信号作用于超声波探头，以抵消超声波探头的振荡信号。
33.其中，电流感应模块将电流产生模块产生的电流信号作用至超声波探头，使超声波探头产生基于电流信号的振荡信号，以抵消预先获取的超声波探头产生的振荡信号。
34.具体而言，电流产生模块可以由第一开关、第二开关以及电源构成；电流感应模块由第一主感应线圈、第二主感应线圈以及副感应线圈构成；电源、第一开关及第一主感应线圈构成第一回路；电源、第二开关及第二主感应线圈构成第二回路；控制器分别与第一开关以及第二开关连接；其中，振荡参数可以包括振荡频率；在具体实现中，控制器按照振荡频
率控制第一开关以及第二开关交替闭合及断开，使第一回路以及第二回路交替通断，使得生成与振荡频率对应的电流信号。
35.其中，振荡参数还可以包括振荡趋势；控制器也用来控制电源产生大小与振荡趋势匹配的电流信号。电流感应模块还可以包括副感应线圈；副感应线圈基于第一回路以及第二回路生成的电流信号，生成感应电流信号；感应电流信号与振荡频率相匹配。
36.超声波减余震装置还可以包括减余震模块，其中，减余震模块分别与控制器及超声波探头连接；在电流发生模块开始产生电流信号的一段时间内，控制器控制电流发生模块停止产生电流信号，实现减余震模块释放超声探头的剩余振荡信号。
37.减余震模块可以包括可变电阻器及第三开关；其中，可变电阻器与超声波探头连接；控制器还用于控制第三开关闭合，控制可变电阻的阻值由小变大，以释放超声探头的剩余振荡信号。其中，可变电阻器通过第三开关接地。
38.本发明提供了一种超声波减余震装置，涉及超声波探测的技术领域，首先，控制器基于预先获取到的超声波探头的振荡信号的参数振荡信号的振荡参数，控制电流产生模块产生与振荡参数匹配的电流信号；其中，电流输出模块产生的电流信号的方向与引起超声波探头振荡的电流信号的方向相反；然后电流感应模块基于电流产生模块产生的预设电流信号，产生感应电流信号；该感应电流信号作用于超声波探头，以抵消超声波探头的振荡信号，该方式减小了超声波探头产生的余震，从而提高了基于超声波探头进行测距的准确性。
39.本发明实施例还提供了另一种超声波减余震装置，该装置在图1所示的装置基础上实现，其结构示意图如图2所示。
40.电流产生模块包括第一开关l1、第二开关l2、电流漏202以及电源204；电流感应模块包括主感应线圈206、副感应线圈208；减余震模块包括可变电阻r1以及第三开关l3；第一开关与第二开关分别与电流感应模块的主感应线圈的两侧连接，主感应线圈还通过电流漏接地电源与第一开关和第二开关均连接，变压器的副绕组与超声波探头连接，并有一端接地，一端与可变电阻连接，可变电阻通过第三开关接地。
41.该超声波减余震装置可以在图3所示的超声波发生装置的基础上进行电路变换得到。
42.在超声波发生装置的工作过程中，需要发送50khz的超声波时，在电流源300提供恒流的情况下，交替开第一开关l1和第二开关l2，即开第一开关，关第二开关，反之开第二开关，关第一开关，切换频率是50khz，这样在电流感应模块的副感应电路306即超声波探头106上产生50khz的正弦波，在停止发送时关断恒流电源3，并且同时关断第一开关和第二开关，超声波探头靠自己余震慢慢能量从高到低。具体见图4所示的超声波装置发送波形，即分2部分，400前面正常发送模式，在关断横流源和开关后，发送声波幅度慢慢降低直至停止，见402。
43.在通过上述超声波减余震装置对超声波探头进行减余震处理时，需要首先电流源变成电流漏，即将电流源产生的电流方向变为反方向；然后交替开第一开关和第二开关，即开第一开关，关第二开关，反之开第二开关，关第一开关，切换频率是50khz，这样在电流感应模块变压器的副绕组即超声波探头上产生相位和发送方向完全反向的50khz正弦波，控制器不停减小电流漏，使副绕组产生的正弦波的能量和超声波头余震能量相当，并且相位向反。在一定时间后，关断电流漏和第一开关和第二开关，此时闭合第三开关，并且可变电
阻从小往大变化，迅速释放超声波头余震的能量。
44.该方式能够快速释放超声波探头产生的余震，进而提高了基于超声波探头进行测距的准确性。
45.对应于上述超声波减余震装置实施例，本发明实施例提供一种超声波减余震方法，应用于上述所有的超声波减余震装置，如图5所示，该方法包括：
46.步骤s500，控制器基于预先获取到的超声波探头的振荡信号的振荡参数，控制电流产生模块产生与振荡参数匹配的电流信号；电流输出模块产生的电流信号的方向与引起超声波探头振荡的电流信号的方向相反。
47.具体而言，电流产生模块包括第一开关、第二开关以及电源；电流感应模块包括第一主感应线圈、第二主感应线圈以及副感应线圈；电源、第一开关及第一主感应线圈构成第一回路；电源、第二开关及第二主感应线圈构成第二回路；控制器分别与第一开关以及第二开关连接；振荡参数包括振荡频率；上述步骤s500可以通过以下方式实现：按照振荡频率控制第一开关以及第二开关交替闭合及断开，以控制第一回路以及第二回路交替通断，生成与振荡频率对应的电流信号。
48.步骤s502，电流感应模块基于电流产生模块产生的电流信号，产生感应电流信号；感应电流信号作用于超声波探头，以抵消超声波探头的振荡信号。
49.本发明实施例提供的超声波减余震方法，与上述实施例提供的超声波减余震装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
50.对应于上述超声波减余震装置实施例，本发明实施例提供一种超声波探测设备，如图6所示，该装置包括超声波发生装置600以及上述超声波减余震装置602。
51.本发明实施例提供的超声波探测设备，与上述实施例提供的超声波减余震装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
52.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
53.本发明实施例提供的超声波减余震方法和超声波探测设备，与上述实施例提供的超声波减余震装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
54.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
56.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
57.最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。