CN110780301A - 用于经编码超声波感测的阈值生成 - Google Patents

用于经编码超声波感测的阈值生成 Download PDF

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Abstract

本申请案的实施例涉及用于经编码超声波感测的阈值生成。在使用频率调制编码来区分从多个换能器发出的脉冲串的超声波检测系统中，与换能器相关联的接收器(600)使用动态阈值来在由多个相关器(608、610)产生的多个包络信号中鉴别有效回波(906)与系统及环境噪声。时变动态阈值是根据从相应相关器的输出导出的相应包络中的噪声的均值生成。可将多个阈值组合在一起(620)，使得将单个时变阈值应用于所有相关器的包络。此阈值化具有关于回波检测的恒定误报率(与噪声的误触发相反)的益处，且由于更精细的分辨率及自适应阈值，可在更远的距离处以更大的时间响应检测目标或障碍物。

Description

用于经编码超声波感测的阈值生成
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2018年7月27日在美国专利商标局提交申请的美国临时专利申请案第62/711014号的优先权。所述临时专利申请案通过引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及电子处理系统及方法，尤其涉及用于经编码超声波感测的阈值生成。
背景技术
超声波测距用于各种应用。例如，在汽车应用中，超声换能器可布置在汽车的保险杠或挡泥板中。换能器发出超声波信号，所述超声波信号在附近对象(如果存在)上反射，并感测所述反射。测量超声波信号的往返时间，以使得可确定到对象的距离，或通过处 理来自多个换能器的反射信息，可推导出对象的位置。因此可实现避免碰撞，例如，通 过将此类所确定或推断的信息或基于其的导航信息呈现给警报系统，所述警报系统经配 置以将警报信号呈现给人类驾驶员，或呈现给经配置以导航车辆避免与所检测到的障碍 物发生碰撞的自动驾驶系统。
发明内容
实例性超声波感测系统包含脉冲串生成电路及接收器信号路径。脉冲串生成电路生 成经频率调制编码的脉冲串信号，所述信号包含可变持续时间的脉冲序列。超声换能器发出脉冲串信号并转换反射声学信号。接收器信号路径包含第一相关器及第二相关器， 每一相关器耦合到相应阈值生成级，所述阈值生成级又耦合到相应阈值比较级。相关器 各自将从经转换的反射声学信号中采样的所接收信号与表征所生成的脉冲串信号的频 率调制码的相应传输模板相关。所述阈值生成级各自在从相应相关器的输出导出的相应 包络中生成噪声均值，且基于包络噪声均值动态地生成阈值。阈值比较级各自基于动态 生成的阈值中的一或多者将相应包络阈值化。接收器信号路径经配置以计算相应包络中 的一或多个峰值的位置及振幅，所述包络指示换能器与一或多个所检测到的对象之间的 一或多个距离。
在另一实例中，超声检测自适应阈值化的方法包括将从经转换的反射声学信号采样 的所接收信号与表征所生成的脉冲串信号的频率调制码的传输模板相关，以产生相关的 所接收信号。然后生成从相关的所接收信号导出的包络中的噪声均值。然后动态地生成基于包络噪声均值的阈值。然后基于动态生成的阈值将包络阈值化。
在又一实例中，超声波感测系统包含脉冲串生成电路及接收器信号路径。脉冲串生 成电路生成经频率调制编码的脉冲串信号，所述信号包含可变持续时间的脉冲序列。超声换能器发出脉冲串信号并转换反射声学信号。接收器信号路径包含时变增益(TVG)放 大器、模/数转换器(ADC)、第一相关器及第二相关器，每一相关器耦合到相应阈值生成 级，所述阈值生成级又耦合到相应阈值比较级，所述阈值比较级又耦合到相应峰值搜索 级，所述峰值搜索级又耦合到相应峰值缓冲器。TVG放大器放大经转换的反射声学信号。 ADC对来自TGV放大器的经放大信号进行采样。相关器各自基于来自ADC的经采样 信号将所接收信号与相应传输模板相关联，所述传输模板表征所生成的脉冲串信号的频 率调制码。所述阈值生成级各自在从相应相关器的输出导出的相应包络中生成噪声均 值，且基于包络噪声均值动态地生成阈值。阈值比较级各自基于动态生成的阈值中的一 或多者将相应包络阈值化。峰值搜索级各组通过确定相应经阈值化包络中的峰值的相应 位置及振幅来检测一或多个峰值。峰值缓冲器各自按由对应峰值搜索级所检测到的一或 多个峰值的振幅及位置存储每一或多个所检测到的峰值。接收器信号路径进一步包含峰 值秩级，其比较存储在峰值缓冲器中的峰值，且因此将峰值中的每一者指定为有效或无 效。接收器信号路径经配置以计算相应包络中的一或多个峰值的位置及振幅，所述包络 指示换能器与一或多个所检测到的对象之间的一或多个距离。
附图说明
图1说明具有用以测量到对象的距离的超声换能器的汽车。
图2为展示中央控制器与多个超声波传感器单元之间的组织的高级图，每一超声波 传感器单元具有控制器。
图3为所感测的超声波反射的实例包络的曲线图。
图4为超声换能器控制器中的所接收信号处理路径的实例部分的框图。
图5为由线性内插的时间/值对组成的实例静态阈值图的曲线图。
图6为超声换能器控制器中的所接收信号处理路径的实例部分的框图。
图7为在超声换能器控制器中的所接收信号处理路径中所使用的实例阈值生成级的 框图。
图8为供在超声换能器控制器中的所接收信号处理路径中的阈值生成级中使用的实 例平均滤波器的框图。
图9A到9B为用实例包络标绘的实例动态阈值的曲线图。
图10A到10B为超声波检测自适应阈值化的实例方法的流程图。
具体实施方式
反射超声波信号可由超声波换能器检测并用以测量往返时间，因此确定到反射所述 超声波信号的对象的距离。例如，汽车应用可使用一或多个超声波传感器来感测在汽车后面、边上或前面的对象的距离。本申请案揭示提供增强的障碍物超声检测的系统及方法，特别是当多个超声换能器同时操作时。通过对发出的信号脉冲串进行编码并利用此 编码信息的知识处理所接收到的回波而改进由不同换能器产生的超声波信号的回波的 鉴别。
允许多个换能器的同时操作极大地改进检测系统的速度，且因此也改进相关联驾驶 员警报或自动驾驶控制系统的响应性。来自不同换能器的信号脉冲串的编码通过将相关 反射信号的包络中的主峰值与对应于从其它换能器感测到的回波的峰值(主要或辅助)区 分开来改进反射检测，所述相关反射信号的主峰值对应于真实反射。本系统及方法使用峰值搜索、峰值缓冲器及峰值秩逻辑来识别相关器输出中的有效峰值。峰值秩逻辑支持 差分模式，其经设计以处置一个脉冲串码，两个或多于两个脉冲串码，或具有多普勒检 测的两个或多于两个脉冲串码。经验证的峰值信息(例如，振幅及时间)可经报告给中央 控制器及/或本地存储在融合逻辑中，以使用来自多个脉冲串的峰值生成关于可能的目标 或障碍的更智能的信息。
图1说明基于超声波的距离测量(即，测距)系统的使用，即，在前保险杠及/或后保险杠中包含一或多个超声换能器105的汽车100中。在图1的实例中，展示四个超声换 能器105，但在其它实例中，每一保险杠中的换能器的数目可并非四个。如本文中所使 用，“换能器”是指超声换能器。任何单个换能器均可起到发出超声波信号，将电信号 转换成声学信号以及感测所反射信号，将声学信号转换成电信号的作用。每一换能器105 可例如发出声波，且然后可在其从对象(例如，对象120)弹回并返回到换能器之后检测 所发出声波的反射。可通过耦合到换能器的接收器电路测量首次从换能器发出声音的时 间与检测到所反射声波回到换能器的时间之间的经过时间t。总往返距离为声音通过空 气的速度c(约为344米/秒或1,129英尺/秒)与测量时间t的乘积。然后通过公式D1＝ct/2 得出换能器与对象之间的距离D1，其中除以2计及所反射声波往返回到换能器的事实。
在一些实例中，声波信号以特定频率(通常超过20kHz，例如以约50kHz)发出为短脉冲串声音。所发出的声波通常包括多个脉冲，例如，在约15与100个脉冲之间，例 如，在约20到65个脉冲之间。控制器(图1中未展示)可用电驱动信号驱动换能器105， 所述控制器可例如实施为与单个换能器105相关联并与其封装在一起的集成电路(IC)。 然后，换能器105可将电驱动信号转换成从换能器发出的声学声波。控制器指示其相关 联换能器发出脉冲串在本文中将被称作为使换能器“突发”。换能器105将所接收反射 声波转换为电信号，并将经转换的信号传递到控制器中的接收器，所述控制器经配置以 处理所接收的信号。控制器内部为定时器，其在发出脉冲串序列时启动，且在接收到有 效回波时，定时器的值被记录为回波的飞行时间(ToF)。如上文所述，此飞行时间除以2 并乘以声在空气中的速度，得出换能器105与反射对象120之间的距离。
在一些实施方案中，换能器105全部发出相同频率(例如，50kHz)，但按顺序进行，即一个换能器105发出声音信号并在准许下一个换能器105发出其声音信号之前等待预 定的时间段以进行反射。在没有等待的情况下，可能不明确哪一换能器发出所述回波的 信号，这又可能会减少确定反射对象的位置或距离的准确度。此等待意味着对于5米的 实例最大对象检测范围，在不同换能器的连续脉冲串之间必须经过约40毫秒，这意味 着对四个传感器的典型补码的单次扫描花费160毫秒。在时间关键的应用中，例如涉及 碰撞检测及警告的那些应用，此时间长度可能会长得无法接受。
与上文所描述单音实施方案相比，例如，本文中所描述的系统及方法使用经编码波 形脉冲串信号来区分不同换能器的脉冲串信号，且因此减少或消除不同换能器的脉冲串 之间所需的时间。可通过任何一个换能器发出频率调制信号，而非使用单音脉冲串信号， 从而准许例如消除由多个换能器产生的返回回波的歧义。
在使用此频率调制编码的实例中，每一脉冲串可例如由类似于方波的脉冲序列组成，但是波形中的每一脉冲具有对应于不同频率的不同持续时间。在一些实例中，用以 生成给定声音脉冲串的频率的范围可在第一频率与第二频率范围之间，且因此具有被称 作Δf的差。作为实例，脉冲串中的第一脉冲可具有对应于48.0kHz的频率的持续时间， 脉冲串中的第二脉冲可具有对应于48.2kHz的频率的持续时间，脉冲串中的第三脉冲可 具有对应于48.4kHz的频率的持续时间，依此类推，直到脉冲串中的第二十一个及最后 一个脉冲，其可具有对应于52.0kHz的频率的持续时间。前述内容仅表示一个实例；每 脉冲串的其它脉冲频率及脉冲数目也为可能的，如同不同频率脉冲在脉冲串内的布置， 超过顺序频率增加，如在此实例中，或在其它实例中，频率减少，或频率增加然后减少， 或频率减少然后增加。
因此，在其它实例中，脉冲串可从第一频率升频扫描到较高的第二频率且又降频回 到第一频率或回到低于所述第二频率的第三频率。在其它实例中，脉冲串可从第一频率降频扫描到第二较低频率，且然后升频回到第一频率或回到高于所述第二频率的第三频率。其它调制模式也是可能的。无论模式如何，在脉冲频率、脉冲数、脉冲持续时间及 /或脉冲时间布置(例如，通过频率持续时间或其它方面)方面，脉冲串的特定扫描特性可 充当脉冲串签名，所述脉冲串签名识别发出脉冲串的换能器。每一换能器在其发出的经 编码脉冲串波形中可具有其自己独特的频率调制签名。至少部分地由于上文所描述脉冲 串编码，不需要对来自不同换能器的脉冲串中的扫描的频率范围的重叠进行限制。
如下文更详细地所描述，与特定换能器相关联的控制器中的接收器电路可配备有相 关器。可为相关器提供从用以产生驱动信号的经编码信号中采样的模板。因此，每一换能器仅与其特有模板相关。具体地，因为每一换能器具有不同的频率调制模式，所以每 一换能器的接收器电路能够仅将所接收信号与所述换能器特有频率调制签名相关。由于 不同换能器脉冲串的特异性，脉冲串可在时间上重叠，例如，所有换能器105可并发或 同时地发出其声音信号。由于每一所发出的声音信号都是针对特定换能器105经特殊编 码的，因此反射的声音信号也为独特的，且可通过连接到每一换能器的接收器电路来区 分。
图2展示如由例如电子控制单元(ECU)的中央控制器204所指示的多个超声波传感器模块202的组织。每一传感器模块202可包括相关联的个别控制器(未具体展示)，其 可例如实施为集成电路(IC)，且其经配置以驱动传感器模块202中的超声换能器(未具体 展示)以及处理可能含有对应于目标或障碍物的回波的所接收信号。在处理之后，换能器 相关联控制器可将经处理回波信息发送回到中央控制器204，中央控制器204可收集来 自多个换能器(例如，在所说明实例中的所有四个换能器)的经处理的回波信息，并基于 来自多个换能器的所收集信息对所检测到的对象进行三角测量。中央控制器204还可执 行一些额外的高级处理，包含用以处置干扰的处理。个别换能器相关联控制器(未具体展 示，但在传感器模块202内)可具有多个配置寄存器，所述配置寄存器用于存储由中央控 制器204提供到其的配置变量。中央控制器204可例如通过通信接口用静态阈值图(一系 列时间/值对，如图5中所说明)对个别换能器相关联控制器进行编程。
图3展示所接收的回波信号302及其包络304的实例。回波信号302可通过超声换能器接收作为声学信号并转换成电信号，所述电信号可通过与换能器相关联的个别控制器中的模/数转换器放大及采样。然后，个别控制器可从所采样接收信号302生成包络304。个别控制器可进一步经配置以将包络与阈值306进行比较。超过阈值的包络可被 声明为对应于所检测到的目标或障碍的有效回波(与仅仅是噪声相反，例如，无论声学环 境噪声还是接收器信号路径中固有的电噪声)，且可基于脉冲串发出及回波接收之间经过 的时间来计算飞行时间。
图3中所说明的阈值306不必为单值静态阈值。在一些实例中，阈值可相对于时间变化，例如，从脉冲串发出的时间开始。图4展示可在与传感器模块202中的换能器相 关联的个别控制器中使用的实例接收器信号路径400，其利用时变阈值图414。由超声 换能器从所接收的声学信号转换的模拟电信号可由可编程增益放大器402放大，所述可 编程增益放大器可接收时变增益输入404。然后可通过模/数转换器(ADC)406对经放大 的经转换所接收信号进行采样。ADC输出然后可进入相关器408。在不使用经编码脉冲 串的实例中，此级可为简单的带通滤波器。在使用经编码脉冲串的实例中，此级可在由 ADC 406提供的经采样的所接收信号与传输(TX)模板之间应用相关函数，所述传输模板 供应关于由所发出的脉冲串使用的代码的信息。因此，提供到包络级410的输出对应于 由与接收器路径相关联的换能器发出的经编码脉冲串，而非对应于通过不同的换能器发 出的经不同编码的脉冲串。在包络级410中，生成相关信号的包络。作为实例，可使用 整流器、峰值保持级及低通滤波器来重建相关信号的包络。然后使用比较器412将此包 络与阈值图414进行比较，以将包络声明为表示是否来自对象的有效回波。在已传递阈 值且反射对象因此已被声明为有效对象，然后可记录飞行时间，所述信息可被发送回到 中央控制器204(例如，ECU)。
图5展示实例阈值图500，其由一组时间/值对点定义。时间及值可由例如系统积分器的用户设置，所述系统积分器在例如汽车应用的检测应用中实施超声检测系统。阈值 图500的开始对应于与对应脉冲串的发出有关的时间，例如，发出时间或之后的一些预 定义延迟周期。在所说明的实例中，阈值水平值具有8位分辨率，导致垂直轴在0到255 的范围内。例如，阈值图可限于255级振幅分辨率，这是因为阈值设置由EEPROM设 置，其限制其分辨率及时间点的数目，且因为分辨率或时间的任何增加都会导致超声波 检测装置中的额外EEPROM存储的硬件成本。
标记为502的阈值图500中的第一时间/值对点处于特定时间及值约为250。对于所定义点之间的阈值图500的段，例如，区域I、II、III等等，阈值图500可在点之间被 内插(例如，线性内插)以提供任何任意时间例子的映射值。阈值图的初始段可在第一点 502的值处恒定。如果回波包络振幅高于阈值水平，那么确定为有效回波。阈值被设置 为高于噪声水平，且在一些实例中，避免验证由特定距离处的某些类型的目标引起的反 射峰值，例如地面反射。因此，对于一些实例，可将阈值设置得较高以避免由地面反射 触发。阈值图的结束，即最终阈值504，对应于所接收超声波信号的记录时间的结束， 且因此对应于传感器范围，即，检测到有效反射的最远距离。
阈值图500相对于时间变化，但其为静态的，因为每次的值为预先设置的，且不适合于对经处理的所接收信号应用阈值的情况。使用如图5中的静态阈值图呈现几个缺点。首先，尽管阈值化的一个目的为防止由系统电噪声及环境声学噪声所致的假阳性回波探测，但噪声水平可取决于所使用的换能器及接收器装置以及操作的环境而变化。其次， 范围末端阈值经设置得足够高以适应不同换能器及接收器装置的广泛各种噪声基底，且 不同环境可掩盖较小的范围末端回波。
因此，本文中所描述的系统及方法可通过计算所接收信号中的噪声平均值并基于所 计算的噪声平均值设置阈值，基于接收信号中的噪声水平动态地设置阈值。以此方式动态地设置噪声阈值产生恒定的误报率，所述误报率取决于用作噪声平均值的乘数的标度因子(本文中称为Confidence_Factor)。以此方式动态设置噪声阈值也产生更精细的阈值分辨率，这是因为在内部，阈值可以比阈值图的振幅EEPROM确定的分辨率(例如，8 位，即，255级，如在图5的实例中所展示)更大的分辨率来表示。例如，在内部，阈值 电平可表示为16位，而非8位。
图6说明能够生成动态阈值的接收器信号处理路径600的部分。实例接收器信号路径600为系统的部分，所述系统采用经编码处理来区分来自两个或多于两个经编码脉冲 串信号的反射，例如，来自两个或多于两个不同的超声换能器，每一超声换能器发出具 有其特有签名频率调制码的脉冲串签名。这些代码在图6中表示为“Code1”及“Code2”， 图6为简单起见，展示双代码实例。其它实例可通过在高通滤波器606与峰值秩级634 之间实施额外并行处理路径，每一代码一个此类路径，以及通过在相应额外包络级与组 合级620之间实施额外阈值生成级来容纳更多代码(例如，四个代码)。实例接收器信号 路径600使用多个相关器608、610以及对应的后处理来识别有效峰值信息及代码ID。
由换能器(未展示)从声学信号转换的所接收信号由时变增益(TVG)放大器602放大， 由模/数转换器604采样，并由高通滤波器606滤波。接收器信号处理路径然后可分裂成多个并行信号处理路径，其可例如对应于由检测系统使用的数字脉冲串代码，并因此对 应于系统中的换能器的数目。为简单起见，图6中仅说明两个此类路径，但接收器信号 处理路径600可具有多于两个的平行路径，例如，四个平行路径。每一平行路径可以其 特有相关器608、610开始，每一相关器608、610被反馈对应于相应脉冲串代码Code1、 Code2的传输(TX)模板。相关器可如先前所描述用于提供基本上限于对应于用相关器的 相应TX模板的代码编码的脉冲串的反射的输出。在用相应相关器608或610处理之后， 用包络级612或614重建相关信号的包络。
在相关器1阈值生成级616，可基于第一相关器输出生成阈值，且相关器2阈值生成级618可相似地基于第二相关器输出生成阈值。然后可在多相关器阈值组合级620中 组合这两个(或更多个)动态阈值，以生成共用阈值以设置所有阈值比较级622、624。此 共用阈值具有两个分量。一个分量为静态定义，如在图5中的实例。另一分量是基于所 接收信号的噪声水平动态地生成。将这两个分量组合在一起以生成组合阈值。如图6中 所展示，可为每一相关器输出生成此组合阈值，且然后可将针对多个相关器输出生成的 组合阈值再次组合在一起以生成可应用于相关器输出中的每一者的共用阈值。
多相关器阈值组合级620可经配置从而以各种方式组合不同相关器阈值。作为一个 实例，多相关器阈值组合级620可获取相关器1生成阈值及相关器2生成阈值的最大值。作为另一实例，多相关器阈值组合级620可获取相关器1生成阈值及相关器2生成阈值 的最小值。作为另一实例，多相关器阈值组合级620可仅获取一个输入作为输出。例如， 可使用来自相关器路径的阈值，所述相关器路径对应于与相关联于接收器信号处理路径 600的换能器相关联的代码。用于任何特定换能器的发射器路径中的组合级620可发出 特别经编码到所述换能器的脉冲串；然后，相同换能器的接收器路径可挑选对应于由换 能器发射的代码的相关器阈值。因此，例如，如果与接收器信号处理路径600相关联的 换能器发出Code1脉冲串，那么多相关器阈值组合级620可简单地使用相关器1生成的 阈值作为所有阈值比较级622、624的阈值。
在每一相应阈值级622、624之后，相应峰值搜索级626、628执行峰值搜索以找到经阈值化包络波形中的峰值的位置。为了减少每一信号路径处理的峰值的数目，峰值搜 索可经受峰值之间的最小峰值距离的影响，所述距离被提供作为到每一峰值搜索级626、 628的输入。此最小峰值距离可以编程方式指定为常数，或可根据关于所采样反射信号 的包络中的峰值的信息动态地生成。例如，此最小峰值距离可设定为约主自相关峰值的 宽度。可能此最小峰值距离内，一个峰值实际上不能与另一峰值分开。峰值搜索级630、 632的此峰值距离阈值方面有助于减少每一相应信号处理路径处理的峰值的数目，使得 仅保留相关峰值用于处理，例如通过峰值秩级634。
峰值搜索级626、628所定位的峰值分别被写入到峰值缓冲器630、632在每一平行数据路径中。峰值缓冲器630、632存储每一检测到的峰值的位置及振幅。平行信号处 理路径聚合的峰值秩级634比较来自多个数据路径的峰值，并确定所检测到的回波是否 应被指定为Code1回波(即，对应于用Code1编码的脉冲串的反射)或Code2回波(即，对 应于用Code2编码的脉冲串的反射)。对于所检测到的任何有效峰值，峰值秩级634然 后可记录任何峰值的峰值位置及振幅连同指示此类峰值所属于的代码的代码识别符。作 为实例，峰值秩级634可经配置以仅记录具有与整个接收器信号路径600相关联的代码 的峰值(借助于接收器与单个换能器相关联)。因此，例如，如果接收器信号路径600在 与发出Code1编码的脉冲串的换能器相关联的控制器中，那么峰值秩级634可经配置以 仅记录Code1峰值。到峰值秩级634的控制输入可包含滑动比较窗口的大小2win及操 作模式，指定例如峰值秩级634应仅报告主要峰值或主要峰值与次要峰值两者。这些控 制输入可例如由中央控制器(例如，ECU)提供。峰值搜索级626、628及峰值秩级634的 功能以及其它所说明的信号处理的状态为其它专利申请案的主题且因此在此省略对其 详细描述。例如，在2018年5月7日提交的美国临时专利申请案的第62/667,802 中描述除阈值生成级616、618、620之外的级，所述美国临时专利申请案通过引 用的方式并入本文中。经验证的峰值位置、振幅及代码ID可被报告636到中央控 制器(例如，ECU)以进行进一步处理。
总结接收器信号处理路径600的功能，对于每一相关器608、610，从静态寄存器设置(例如，10个时间/值对)及包络信号中的估计噪声水平生成时变阈值。时间从超声波脉冲串的开始或关于所述开始定义的某个时间开始计时。在生成级616、618处为不同相 关器生成的阈值在多相关器阈值组合级620处组合，且在比较级622、624处与每一相 关器输出的包络进行比较，以检测每一相关器输出中的合格回波。多相关器阈值组合级 620可使用所有生成的相关器阈值的最大值，或可使用所有生成的相关器阈值中的最小 值，或可选择从相关器1生成的阈值并将其用于所有其它相关器输出。所有阈值比较级 622、624可使用相同的时变阈值来避免不一致，例如如果自相关峰值(Code1回波/Code1 相关器输出)低于阈值，而互相关峰值(Code1回波/Code2相关器输出)超过不同的阈值。 此不一致将产生错误的回波检测，例如在互相关峰值在峰值秩级634声明为有效的而非 自相关峰值。
图7说明用于一个相关器的实例阈值生成级700，且因此可对应于图6的相关器特定阈值生成级616、618。静态阈值702，类似于图4的阈值图414或图5的阈值图500 可被反馈到静态/动态组合级706中。通过寄存器设置来编程静态阈值702(例如，对于 十个时间/值对的静态阈值图，然后时间0为超声波脉冲串的开始或关于所述开始定义的 某一时间)。可对这些时间/值对进行线性内插，以在从时间0(例如，脉冲串的开始)开始 的特定时间获得静态阈值。
从对应相关器路径传入的包络由例如窄带宽低通无限冲击响应(IIR)滤波器的平均 滤波器704进行处理，所述滤波器生成作为输入提供到阈值生成级700的包络的平均值。所计算的平均噪声值乘以称为Confidence_Factor的标度因子(例如，大于1的值)，以生 成动态阈值分量，所述动态阈值分量为与包络的噪声的均值相关联的阈值。标度后的阈 值能够提供恒定的误报率。平均滤波器704在传入包络值高于经由反馈708提供的最终 相关器阈值的情况下保持其状态，因此避免用超阈值回波的包络值更新平均滤波器。如 果包络信号中存在回波，那么希望避免将所述回波集成在噪声平均滤波器中。因此，当 观察到对应于超过组合阈值的回波的包络峰值时，平均滤波器704停止被更新，使得其 仅对包络的噪声分量求平均。换句话说，当回波传入时，如果其高于组合阈值，那么平 均滤波器704停止更新且平均滤波器704的输出保持恒定，直到回波振幅返回到亚阈值。
组合级706组合静态及动态阈值分量(即，由时间/值对定义的阈值图，以及经标度噪声平均值)以生成与阈值生成700相关联的特定相关器的组合阈值。例如，组合级706 可经配置以生成表示静态及动态生成的阈值分量的最大值的相关器阈值，或生成表示静 态及动态生成的阈值分量之和的相关器阈值。
图8说明可对应于图7的平均滤波器704的实例平均滤波器800。平均滤波器可由在图8的底部说明的启用信号启用及禁用。输入包络此处可在抽取器802经抽取M(例 如，M＝2)以产生信号x(n)。在启用/禁用存储级804(本文中也被称作延迟级)中将延迟 D提供到此信号，以延迟所抽取输入且因此产生信号x(n-1)。如果经禁用，那么延迟 级仅保持其状态。
比较器806然后将抽取输入信号x(n)与经延迟的所抽取输入信号x(n-1)进行比较以确定输入信号在增加还是减少，即，x(n)比x(n-1)大还是小。滤波器具有两个系数， 在x(n)>x(n-1)时的上升系数及在x(n)≤x(n-1)时的下降系数。如果输入信号上升， 那么系数选择器多路复用器808选择上升系数。如果输入信号下降，那么系数选择器多 路复用器808选择下降系数。图7中间的负反馈回路表示单系数无限冲击响应(IIR)滤波 器。在加法器810处将反馈信号从经延迟的所抽取输入信号x(n-1)减去
然后在乘法器812将所得的信号乘以多路复用器选择的系数(“coeff”)，且然后在加法器816处将所述反馈信号然后重新加入到相乘系数信号，以产生信号y(n)，其中y(n)＝y(n-1)+coeff×(x(n-1)-y(n-1))，其在延迟级818中被延迟以产生平均滤波器800 的输出。另一延迟级814延迟信号y(n)以提供在加法器810处减去的反馈信号并在加法 器816处重新加入。例如，上升系数及下降系数可由用户以编程方式选择。例如，上升 系数可为2-6，且下降系数可为2-8。然后，在平均滤波器800中，多路复用器808选择 的系数可基于所采样的输入是上升还是下降而自适应。
如由公式Enable＝autoThresholdEnable&[max(x(n–M),…x(n+N))<CorrelatorThreshold]所指示，平均滤波器800仅在启用自动阈值且样本在宽度N+M的 窗口内时启用，其中窗口中信号的最大值小于组合的相关器阈值。第二条件用以避免在 包络输入中存在超级阈值回波时更新过滤器。因此，在当前样本经表示为x(n)时，启用 信号Enable向前查找N个样本且往后查找M个样本，以查看在此样本窗口中是否存在 高于当前相关器组合阈值(即，图6的阈值生成616或618或图7的阈值生成700的输出) 的样本。如果窗口中的样本超过当前相关器组合阈值，那么不满足图8底部处的启用信 号定义中的不等式，将启用信号设置为禁用状态，且平均滤波器800不再更新。另一方 面，如果窗口中没有样本超过其低于的当前相关器组合阈值，那么平均滤波器800将使 用传入包络信号来更新滤波器并生成平均输出。例如，N及M可由用户设置为可编程参 数。
在一些实例中，噪声平均滤波器800可以零状态开始，即，使得图8中的延迟级814当噪声平均滤波器开始操作时经初始化为零。在其它实例中，延迟级814可经配置从而 以静态阈值的值除以在启用自动阈值时的Confidence_Factor(图7)的值开始。在此初始值经设置用于延迟级814的情况下，在自动阈值的开始时的延迟级818的输出等于静态阈 值的值除以Confidence_Factor的值。在将噪声平均滤波器800的输出乘以 Confidence_Factor之后，此输出最初等于静态阈值。如此，在静态阈值与动态生成的阈 值之间有利地实现平滑过渡。在此类实例中，图7的说明可进一步包含从静态阈值702 到平均滤波器704的输入。
图9A及9B为说明阈值生成组件(例如图6到8的级616、618、700、800)的功能的 实例的曲线图。图9A及9B中的曲线图将传入包络展示为实线且生成阈值展示为虚线。 通过获取静态阈值分量与动态生成的阈值分量之和而生成的组合阈值经说明为短划线。 通过在每一时间点获取静态及动态生成的阈值分量的最大值而生成的组合阈值经说明 为点划线。垂直轴具有表示静态阈值设置的分辨率的数字代码的单位，其在所说明实例 中仅为8位，因此最大值为255。图9B展示图9A的由框902指示的放大部分，即从10 毫秒之后的时间及从0到10个数字单位之间的振幅。
出于先前论述的原因，在包络信号低于由例如EEPROM存储的时间/值对定义的静态阈值图的分辨率，即，小于曲线图上的一者的最小量化级的情况下，单独地使用此低 分辨率静态阈值提供不良性能，特别是当需要将其设置为高于最小量化级别(例如，设置 为两个、三个、四个、五个或六个)以便适应预期在换能器及其对应接收器当中遇到的各 种噪声水平时。然而，如在本说明书的实例中，在如通过图6的实例中所展示的信号处 理路径600，内部生成所使用的阈值的情况下，此阈值可获取介于0与1之间的值，例 如，这是因为动态生成的阈值不受静态阈值图的分辨率(例如，8位)的限制。
通过图9A中所展示的包络有效地调整所生成的阈值。在图9B中更清楚地看到，对应于来自远处(例如，6米远)目标/障碍物的反射的峰值906在大约36到37毫秒出现。 在10毫秒标记之前，autoThresholdEnable信号被禁用，这意味着平均滤波器(例如，704、 800)被禁用，且组合阈值仅由静态阈值分量组成，且因此在图9A中之10毫秒之前仅显 示为直线段。在此实例中，启用自动阈值大约10毫秒。例如，用户可通过可编程寄存 器设置来设置自动阈值的启用时间。例如，当静态阈值被定义为时间/值对时，用户可选 择静态阈值设置中的时间点作为自动阈值的启用时间。如在图9A中所见且在图9B中更 清楚，在10与15毫秒之间的时间段中在静态阈值超过动态生成阈值分量且因此两者中 的最大值等于静态阈值时，组合阈值(点划线)为直线904。当自动阈值在大约10毫秒经 启用时，最初动态生成的阈值分量仍在聚合，因此其低于静态阈值，从而计及在约10 毫秒与约14毫秒之间在最大组合器阈值的点划线标绘图中的线性内插直线段904。
在大约14毫秒，当动态生成的阈值开始大于静态阈值时，最大组合器阈值不再为8位分辨率的直线图，且成为在点划线标绘图中观察到的更精细的分辨率阈值信号。此标 绘图遵循噪声的平均值，且乘以标度因子(例如，图7的Confidence_Factor)。在大约36 毫秒，回波906高于组合阈值。因此，噪声平均滤波器在所述区域中停止更新，直到所 述阈值回落低于所述组合阈值。大约36毫秒，短划线(总和)及点划线(最大值)标绘图两 者在回波906高于阈值时停止更新，且在包络信号(实线)超过阈值的时间段内变成笔直 水平线。这是因为不满足图8的启用公式中所论述的不等式，且平均滤波器(例如，704、 800)停止更新。当回波在大约37毫秒下降低于组合阈值时，平均滤波器再次开始更新。
关于图8重申，当启用信号为高时，噪声平均滤波器被不断更新。这包含当相关包络的窗口的最大值小于相关器组合阈值时。当相关器包络超过阈值时，有效地提供高于 有效阈值的回波的存在的指示，滤波器800停止更新。关于图6重申，在相关器状况下， 在阈值比较级622或624之后，观察到高于组合阈值的回波，然后将观察到的回波反馈 到峰值搜索级626或628以试图识别回波的峰值，且峰值秩级634随后比较来自多个相 关器输出的峰值并确定每一峰值的代码ID，即峰值表示来自经Code1编码的脉冲串的 回波还是来自经Code2编码的脉冲串的回波。
因为回波峰值906在36毫秒超过阈值(在任何组合器方法下)，所以通过超声波检测 系统适当地检测引起回波的远处对象，而如果使用以3或较高终端水平设置的静态阈值图则不会如此，如图5的实例中所展示。本发明的布置因此有利地能够检测远处障碍物， 所述远处障碍物原本未被检测到，或直到稍后当障碍物靠近检测系统时才将被检测到。 如此，本阈值生成系统及方法可提供更灵敏的超声波检测。
图10A说明超声波检测自适应阈值化的方法1000。将从经转换的反射声学信号采样的所接收信号与表征所生成脉冲串信号的频率调制码的传输(TX)模板相关1002，以产生相关的所接收信号。然后，生成1004从相关的所接收信号导出的包络中的噪声的均 值。然后，动态地生成1006基于包络噪声均值的阈值。然后基于动态生成的阈值将包 络阈值化1008。该方法还可包含在动态阈值化1008之后从包络峰值检测1010对象。
图10B说明超声检测自适应阈值化的方法1050，其可遵循图10A的方法1000，但 应注意，方法1050的一些动作在一些实例中可与方法1000的动作并行地执行，而不是 之后顺序地执行。将所接收信号与第二传输模板相关1052，所述第二传输模板表征第二 生成的脉冲串信号的第二频率调制码，以产生第二相关的所接收信号。生成1054从第 二相关的所接收信号导出的第二包络中的第二噪声均值。基于第二包络噪声均值动态地 生成1056第二阈值。然后，将(第一)阈值(即，在1006中生成的阈值)分配1060为多相 关器组合阈值，或将(第一)阈值及第二阈值的最大值分配1062为多相关器组合阈值。然 后基于多相关器组合阈值将第二包络阈值化1064。包络的阈值1008也基于多相关器组 合阈值。所述方法仍可包含在动态阈值化1008、1064之后从包络峰值检测1010对象。
方法1000、1050可例如使用根据图6、7及8配置的电路或处理器执行。未展示， 可扩展方法以包含动态地生成第三阈值、第四阈值等等并使用其来阈值化来自第三相 关、第四相关等等的第三包络、第四包络等等。
关于图6可理解图10A及10B中所概述的方法1000、1050。如图6中所展示，且 特别是关于多相关器阈值组合620，可首先组合来自两个相关器的阈值，且然后将其应 用于两个相关器输出。换句话说，应用于相关器1输出的阈值也可受到图6中的相关器 2阈值生成618的输出影响(取决于阈值组合的模式)。
本文中所描述的系统及方法在用于目标检测的超声波感测系统的背景下提供自适 应阈值。在包络级与阈值化级之间，阈值生成级从每一相关器信号处理路径生成包络中的噪声的平均值。接收器信号路径600具有优于接收器信号路径400的优点，即支持多 相关器实施方案，通过准许来自不同换能器的多个同时脉冲串而在回波接收时没有关于 哪些反射由哪些脉冲串造成(及来自哪些换能器)的模糊度，进一步改进超声波检测的响 应性及鲁棒性。在本系统及方法中，阈值及时间分辨率不受用以存储静态阈值图的 EEPROM容量的限制。本系统及方法可解决由于在静态阈值实施方案中不能解决的环境 或部件变化引起的本底噪声变化。
可实施本文中所描述的系统，且可使用专用集成电路(ASIC)或多个ASIC来实行本文中所描述的方法。在一些实例中，可使用通用数字电子计算机来实施或实行所述系统 及方法，所述通用数字电子计算机经编程以实行相关器、包络级、阈值生成及组合级、 阈值比较级、峰值搜索级、峰值缓冲器及峰值秩级中所涉及的信号处理实行为软件指令。
在本说明书中，术语“基于”意味着至少部分地基于。在本说明书中，术语“耦合(couple或couples)”意味着间接或直接有线或无线连接。因此，如果第一装置、元件或 组件耦合到第二装置、元件或组件，那么所述耦合可通过直接耦合或通过经由其它装置、 元件或组件及连接的间接耦合。类似地，耦合在第一组件或位置与第二组件或位置之间 的装置、元件或组件可通过直接连接或通过经由其它装置、元件或组件及/或耦合的间接 连接。“经配置以”执行任务或功能的装置可在制造商制造时经配置(例如，编程及/或硬 连线)以执行功能及/或可在制造之后由用户配置(或可重新配置)以执行功能及/或其它额 外功能或替代功能。配置可通过装置的固件及/或软件编程，通过硬件组件的构造及/或 布局以及装置的互连或其组合。此外，据说包含某些组件的电路或设备可替代地经配置 以耦合到那些组件以形成所描述的电路或装置。例如，描述为包含一或多个半导体元件 (例如晶体管)、一或多个无源元件(例如电阻器、电容器及/或电感器)及/或一或多个电源 (例如电压及/或电流源)的结构可替代地仅包含单个物理装置(例如，半导体裸片及/或集 成电路(IC)封装)内的半导体元件，且可经配置以耦合到至少一些无源元件及/或电源以例 如由最终用户及/或第三方在制造时或制造时之后形成所描述结构。
在权利要求书的范围内，可在所描述实施例中进行修改，且其它实施例为可能的。

Claims (21)

1.一种超声波感测系统，其包括：
脉冲串生成电路，其经配置以生成包括可变持续时间的脉冲序列的经频率调制编码的脉冲串信号，所述脉冲串生成电路具有脉冲串生成输出；
超声换能器，其具有耦合到所述脉冲串生成输出的换能器输入，且具有换能器输出，所述超声换能器经配置以发出所述脉冲串信号并转换反射声学信号；
接收器信号路径，其包括：
第一相关器及第二相关器，其具有相应第一相关器输入及第二相关器输入，每一相关器输入耦合到所述超声换能器输出，且具有相应第一相关器输出及第二相关器输出，所述第一相关器及所述第二相关器各自经配置以使从所述经转换反射声学信号采样的所接收信号与表征所述所生成脉冲串信号的频率调制码的相应传输模板相关；
第一阈值生成级及第二阈值生成级，其具有相应第一阈值生成输出及第二阈值生成输出，且具有分别耦合到所述第一相关器输出及所述第二相关器输出的相应第一阈值生成输入及第二阈值生成输入，所述第一阈值生成级及所述第二阈值生成级中的每一者经配置以生成从所述相应相关器的所述输出导出的相应包络中的噪声均值，并基于所述包络噪声均值动态地生成相应阈值；及
第一阈值比较级及第二阈值比较级，其具有分别耦合到所述第一阈值生成输出及所述第二阈值生成输出的相应第一阈值比较输入及第二阈值比较输入，所述第一阈值比较级及所述第二阈值比较级各自经配置以基于所述动态生成的阈值中的一或多者将所述相应包络阈值化；
所述接收器信号路径经配置以计算所述相应包络中的一或多个峰值的位置及振幅，所述包络指示所述换能器与一或多个所检测到的对象之间的一或多个距离。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一阈值生成级及所述第二阈值生成级中的每一者包括：
静态阈值级，其经配置以可编程有一系列时间/值对，所述系列时间/值对可内插以描述静态阈值图；
平均滤波器，其经配置以在所述相应包络中生成噪声均值；
乘法器，其经配置以将所述噪声均值乘以预定的标度因子；及
组合级，其经配置以求和或获取所述经标度噪声均值及所述静态阈值图的最大值，以提供所述相应动态生成的阈值。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一阈值生成级及所述第二阈值生成级中的每一者的所述相应平均滤波器包括：
抽取器，其经配置以抽取传入包络；
多路复用器，其经配置以基于比较器确定所述经抽取包络是否上升来在两个乘法系数中的一者之间进行选择；及
乘法器，其经配置以将基于所述经抽取包络的信号乘以所述所选择乘法系数。
4.根据权利要求3所述的系统，其中基于所述经抽取包络的所述信号从所述经抽取包络延迟并由负反馈信号减小。
5.根据权利要求3所述的系统，其进一步包括延迟缓冲器，所述延迟缓冲器可启用及禁用以使所述平均滤波器在激活状态与保持状态之间切换，在所述激活状态中所述平均滤波器输出所述包络噪声的所述均值，在所述保持状态中所述平均滤波器输出恒定值。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述平均滤波器经配置以基于所述包络中的超阈值回波的检测而切换到所述保持状态。
7.根据权利要求5所述的系统，其中所述延迟缓冲器经配置以基于启用信号被启用或禁用，所述启用信号基于将所述阈值生成级的所述输出与窗口内的所述经抽取包络的最大值进行比较。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述延迟缓冲器中的一者为输入延迟缓冲器，所述输入延迟缓冲器经布置以接收所述抽取器的所述输出，且经配置有初始延迟值，所述初始延迟值等于在接收所述启用信号时所述静态阈值图的所述值除以标度因子，所述平均滤波器的所述输出乘以所述标度因子使得在所述静态阈值图与所述动态生成的阈值之间实现平稳过渡。
9.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一阈值生成级及所述第二阈值生成级中的每一者为低通无限冲击响应IIR滤波器。
10.根据权利要求1所述的系统，其具有恒定的误报率。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述相应动态生成的阈值各自具有比8位更精细的振幅分辨率。
12.一种超声检测自适应阈值化方法，其包括：
使从经转换的反射声学信号采样的所接收信号与表征所生成脉冲串信号的频率调制码的传输模板相关，以产生相关的所接收信号；
生成从所述相关的所接收信号导出的包络中的噪声均值；
基于所述包络噪声均值动态地生成阈值；及
基于所述动态生成的阈值将所述包络阈值化。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：
将所述所接收信号与第二传输模板相关，以产生第二相关的所接收信号，所述第二传输模板表征第二生成的脉冲串信号的第二频率调制码；
生成从所述第二相关的所接收信号导出的第二包络中的第二噪声均值；
基于所述第二包络噪声均值动态地生成第二阈值；
将所述阈值或所述阈值及所述第二阈值的所述最大值指定为多相关器组合阈值；及
基于所述多相关器组合阈值将所述第二包络阈值化；
其中所述包络的所述阈值化也基于所述多相关器组合阈值。
14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：
将所述噪声均值乘以预定标度因子以产生经标度噪声均值；
其中所述动态生成所述阈值包括求和或获取所述经标度噪声均值及静态阈值图的所述最大值，所述静态阈值图由内插的一系列时间/值对定义。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述生成所述包络中的所述噪声均值包括：
抽取所述包络；
基于比较器确定所述经抽取包络是否上升，在两个乘法系数中的一者之间进行选择；及
将基于所述经抽取包络的信号乘以所述所选的乘法系数。
16.根据权利要求15所述的方法，其中基于所述经抽取包络的所述信号从所述经抽取包络延迟并由负反馈信号减小。
17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：
基于检测到所述包络中的超阈值回波，禁用平均滤波器中的延迟缓冲器以将所述平均滤波器切换到保持状态，在所述保持状态中所述平均滤波器输出恒定值；及
基于所述回波的振幅进入亚阈值，启用所述延迟缓冲器以将所述平均滤波器切换到激活状态，在所述激活状态中所述平均滤波器输出所述包络噪声的所述均值。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
将所述动态生成的阈值与窗口内所述经抽取包络的最大值进行比较，以检测所述超阈值回波；及
基于检测到所述超阈值回波而禁用所述延迟缓冲器。
19.一种超声波感测系统，其包括：
脉冲串生成电路，其经配置以生成包括可变持续时间的脉冲序列的经频率调制编码的脉冲串信号，所述脉冲串生成电路具有脉冲串生成输出，所述脉冲串生成电路经调适以耦合到超声换能器，所述超声换能器经配置以发出所述脉冲串信号并转换反射声学信号；及
接收器信号路径，其经调适以耦合到所述超声换能器，所述接收器信号路径包括：
时变增益TVG放大器，其具有经调适以耦合到所述超声换能器的TVG放大器输入，且具有TVG放大器输出，所述TVG放大器经配置以放大所述经转换反射声学信号；
模/数转换器ADC，其具有耦合到所述TVG放大器输出的ADC输入，且具有ADC输出，所述ADC经配置以对来自所述TGV放大器的经放大信号进行采样；
第一相关器及第二相关器，其具有耦合到所述ADC输出的相应第一相关器输入及第二相关器输入，且具有相应第一相关器输出及第二相关器输出，所述第一相关器及所述第二相关器各自经配置以使所接收信号与相应传输模板相关，所述所接收信号基于来自所述ADC的所述经采样信号，所述传输模板表征所述所生成的脉冲串信号的频率调制码；
第一阈值生成级及第二阈值生成级，其具有分别耦合到所述第一相关器输出及所述第二相关器输出的相应第一阈值级输入及第二阈值级输入，所述第一阈值生成级及所述第二阈值生成级中的每一者经配置以生成从所述相应相关器的所述输出导出的相应包络中的噪声均值，并基于所述包络噪声均值动态地生成阈值；
第一阈值比较级及第二阈值比较级，其具有分别耦合到所述第一阈值生成输出及所述第二阈值生成输出的相应第一阈值比较输入及第二阈值比较输入，且具有相应第一阈值比较级输出及第二阈值比较级输出，所述第一阈值比较级及所述第二阈值比较级各自经配置以基于所述动态生成的阈值中的一或多者将所述相应包络阈值化；
第一峰值搜索级及第二峰值搜索级，其具有分别耦合到所述第一阈值比较级输出及所述第二阈值比较级输出的相应第一峰值搜索级输入及第二峰值搜索级输入，且具有相应第一峰值搜索级输出及第二峰值搜索级输出，所述第一峰值搜索级及所述第二峰值搜索级各自经组态以通过确定所述相应经阈值化包络中的峰值的相应位置及振幅来检测一或多个峰值；
第一峰值缓冲器及第二峰值缓冲器，其具有分别耦合到所述第一峰值搜索级输出及所述第二峰值搜索级输出的相应第一峰值缓冲器输入及第二峰值缓冲器输入，且具有相应第一峰值缓冲器输出及第二峰值缓冲器输出，所述第一峰值缓冲器及所述第二峰值缓冲器各自经配置以按由所述相应峰值搜索级所检测到所述相应一或多个峰值的所述振幅及位置来存储每一或多个所侦测到峰值；及
峰值秩级，其具有分别耦合到所述第一峰值缓冲器输出及所述第二峰值缓冲器输出的第一峰值秩级输入及第二峰值秩级输入，所述峰值秩级经配置以比较存储在所述峰值缓冲器中的所述峰值，且因此将所述峰值中的每一者指定为有效或无效；
所述接收器信号路径经配置以计算所述相应包络中的一或多个峰值的位置及振幅，所述包络指示所述换能器与一或多个所检测到的对象之间的一或多个距离。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述第一阈值生成级及所述第二阈值生成级中的每一者为低通无限冲击响应IIR滤波器。
21.根据权利要求19所述的系统，其具有恒定的误报率，且其中所述相应动态生成的阈值各自具有比8位更精细的振幅分辨率。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112890859A (zh) * 2021-01-19 2021-06-04 广州多浦乐电子科技股份有限公司 基于超声波信号特征向量的数据处理方法及系统
CN113267768A (zh) * 2020-02-17 2021-08-17 华为技术有限公司 一种探测方法和装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11575987B2 (en) * 2017-05-30 2023-02-07 Northeastern University Underwater ultrasonic communication system and method
US11733377B2 (en) 2018-05-07 2023-08-22 Texas Instruments Incorporated Time of flight and code signature detection for coded ultrasonic transmission
US11644555B2 (en) 2018-07-27 2023-05-09 Texas Instruments Incorporated Threshold generation for coded ultrasonic sensing
US11378686B2 (en) * 2018-12-26 2022-07-05 Texas Instruments Incorporated Ultrasonic echo processing in presence of Doppler shift
JP7322541B2 (ja) * 2019-06-21 2023-08-08 株式会社アイシン 物体検出装置
EP3862782A1 (en) * 2020-02-04 2021-08-11 Infineon Technologies AG Apparatus and method for correcting an input signal
CN112731924A (zh) * 2020-12-17 2021-04-30 深圳市银星智能科技股份有限公司 移动机器人的回充方法、移动机器人及存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947636A (en) * 1974-08-12 1976-03-30 Edgar Albert D Transient noise filter employing crosscorrelation to detect noise and autocorrelation to replace the noisey segment
US5629639A (en) * 1995-06-07 1997-05-13 Omnipoint Corporation Correlation peak detector
CN1201525A (zh) * 1995-09-18 1998-12-09 燃烧工程有限公司 超声检测(ut)系统的信号处理
US6289282B1 (en) * 1998-09-15 2001-09-11 Mannesmann Vdo Ag Method of determining the distance between and object and a device of varying location
CN101336518A (zh) * 2006-01-27 2008-12-31 汤姆森特许公司 用于多分辨率/多径搜索器的方法和装置
CN101625411A (zh) * 2008-07-07 2010-01-13 罗伯特·博世有限公司 用于动态测定噪声电平的方法
CN103534603A (zh) * 2011-05-09 2014-01-22 罗伯特·博世有限公司 具有降低的最小作用距离的超声波测量系统以及用于探测障碍物的方法
EP2757391A2 (en) * 2013-01-22 2014-07-23 Schlumberger Technology B.V. Automatic processing of ultrasonic data
US20170003391A1 (en) * 2013-12-21 2017-01-05 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for detecting target echoes in a received signal of an ultrasonic sensor of a motor vehicle, ultrasonic sensor device, and motor vehicle
CN107015230A (zh) * 2017-03-15 2017-08-04 中国人民解放军63655部队 一种超声波测距方法
US20170261606A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 Semiconductor Components Industries, Llc Circuit for acoustic distance time of flight compensation
CN108205140A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 意法半导体股份有限公司 检测物体的方法以及相应装置

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4287578A (en) 1979-11-07 1981-09-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method for shaping and aiming narrow beams
GB8517918D0 (en) 1985-07-16 1985-08-21 British Telecomm Recognition system
US6113545A (en) 1998-04-20 2000-09-05 General Electric Company Ultrasonic beamforming with improved signal-to-noise ratio using orthogonal complementary sets
US5961463A (en) 1998-08-24 1999-10-05 General Electric Company Nonlinear imaging using orthogonal transmit and receive codes
US6196972B1 (en) 1998-11-11 2001-03-06 Spentech, Inc. Doppler ultrasound method and apparatus for monitoring blood flow
DE10049906A1 (de) 2000-10-10 2002-04-11 Bosch Gmbh Robert Sensoranordnung mit einem Puls-Echo-Radar
JP2002131428A (ja) 2000-10-25 2002-05-09 Mitsubishi Electric Corp 超音波障害物検出装置
US20040133104A1 (en) 2001-05-22 2004-07-08 Claude Cohen-Bacrie Detection of a coherent reflector in noisy ultrasound data
US7257438B2 (en) 2002-07-23 2007-08-14 Datascope Investment Corp. Patient-worn medical monitoring device
DE10138001A1 (de) 2001-08-02 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Echosignalüberwachungsvorrichtung und -verfahren
US6897803B2 (en) 2003-06-11 2005-05-24 Honeywell International Inc. Radar altimeter with forward ranging capabilities
DE10343175A1 (de) 2003-09-18 2005-04-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Abstandsmessung und Messeinrichtung hierzu
FR2883979B1 (fr) 2005-03-29 2007-05-11 Areva T & D Sa Procede de detection de la position d'un front d'onde dans un signal recu par un detecteur
US8220334B2 (en) 2006-11-10 2012-07-17 Penrith Corporation Transducer array imaging system
TW200836953A (en) 2007-03-07 2008-09-16 shi-xiong Li Uni-directional signal-transmitting and multi-receiving method of detecting obstacle for use in a parking radar and its device
DE102008040248A1 (de) 2008-07-08 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Geschwindigkeit eines Objekts
US8374701B2 (en) 2009-07-28 2013-02-12 The Invention Science Fund I, Llc Stimulating a nervous system component of a mammal in response to contactlessly acquired information
CN102844674A (zh) 2010-04-15 2012-12-26 松下电器产业株式会社 障碍物检测系统
US8416641B2 (en) 2010-04-28 2013-04-09 Semiconductor Components Industries, Llc Acoustic distance measurement system having cross talk immunity
DE102010033210A1 (de) 2010-08-03 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors eines Fahrerassistenzsystems in einem Kraftfahrzeug, Fahrerassistenzsystem und Kraftfahrzeug
DE102010033383A1 (de) 2010-08-05 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und Vorrichtung zu Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung sowie zugehörige Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung
DE102010033384A1 (de) 2010-08-05 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und Vorrichtung zu Auswertung eines Echosignals zur Fahrzeugumfelderfassung sowie zugehörige Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung
US8982668B2 (en) 2010-11-15 2015-03-17 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor device and method of forming same for correlation detection
KR20130137005A (ko) 2010-11-16 2013-12-13 퀄컴 인코포레이티드 초음파 반사된 신호들에 기초한 오브젝트 포지션 추정을 위한 시스템 및 방법
CN103348259B (zh) 2011-03-04 2015-06-03 三菱电机株式会社 物体检测装置以及导航装置
CN102170678B (zh) 2011-05-10 2015-12-16 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种峰值搜索方法及装置
ITPI20110054A1 (it) 2011-05-16 2012-11-17 Echolight S R L Apparato ad ultrasuoni per valutare lo stato della struttura ossea di un paziente
DE102011079706A1 (de) 2011-07-25 2013-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Größe und der Position von Objekten
DE102012211293A1 (de) 2012-06-29 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Umfelderfassungssystems eines Fahrzeugs und Umfelderfassungssystem
DE102012015967B4 (de) 2012-08-11 2017-06-01 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Dekodieren eines von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenen Empfangssignals, Fahrerassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102012017367B4 (de) 2012-09-01 2023-07-06 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Bestimmen des Signal-Rausch-Verhältnisses eines Zielechos eines von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenen Empfangssignals, Fahrerassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug
KR102070262B1 (ko) 2012-11-29 2020-03-02 삼성전자주식회사 초음파 프로브 장치 및 그의 제어 방법
WO2014123922A1 (en) 2013-02-05 2014-08-14 Butterfly Network, Inc. Cmos ultrasonic transducers and related apparatus and methods
DE102013022273A1 (de) 2013-05-08 2014-11-13 Elmos Semiconductor Ag Verfahren zur Messung eines Abstands mittels Ultraschall
WO2014180609A1 (de) 2013-05-08 2014-11-13 Elmos Semiconductor Ag Verfahren zur überwachung eines umfelds einer sich insbesondere bewegenden einrichtung
DE102013008235A1 (de) 2013-05-08 2014-11-13 Elmos Semiconductor Ag Verfahren zur Messung eines Abstands mittels Ultraschall
US10459075B2 (en) 2013-07-10 2019-10-29 Bae Systems Plc Radar
DE102013015411A1 (de) 2013-09-17 2015-03-19 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs beim Aussenden eines Sendesignals, Ultraschallsensorvorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102013019431A1 (de) 2013-11-20 2015-05-21 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Bestimmen des Signal-Rausch-Verhältnisses eines Zielechos eines von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenen Empfangssignals, Fahrerassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102013226085B3 (de) 2013-12-16 2015-03-26 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Verfahren zur Verarbeitung eines Echosignals eines Ultraschallwandlers
US9562760B2 (en) 2014-03-10 2017-02-07 Cognex Corporation Spatially self-similar patterned illumination for depth imaging
WO2016022187A2 (en) 2014-05-12 2016-02-11 Chirp Microsystems Time of flight range finding with an adaptive transmit pulse and adaptive receiver processing
US20160044394A1 (en) 2014-08-07 2016-02-11 Nxp B.V. Low-power environment monitoring and activation triggering for mobile devices through ultrasound echo analysis
GB2533388B (en) 2014-12-17 2021-01-06 Sezanne Marine Ltd Aspects of a sonar system
DE102015200200B4 (de) 2015-01-09 2022-09-01 Robert Bosch Gmbh Ultraschallmesssystem, Fortbewegungsmittel und Verfahren zum Betrieb einer Ultraschallsendeempfangseinrichtung
WO2016118357A1 (en) 2015-01-21 2016-07-28 Nextnav, Llc Interference mitigation for positioning systems
KR102339517B1 (ko) 2015-01-27 2021-12-16 현대모비스 주식회사 차량용 초음파 감지 장치 및 그 방법
EP3284266B1 (en) 2015-04-15 2021-02-17 Audio Pixels Ltd. Methods and systems for detecting at least the position of an object in space
WO2016165281A1 (zh) 2015-04-16 2016-10-20 深圳大学 一种雷达通信方法与系统
DE102015209878B3 (de) 2015-05-29 2016-02-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeugs
DE102016200813A1 (de) 2016-01-21 2017-07-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugposition
EP3460505A4 (en) 2016-05-20 2019-05-08 Mitsubishi Electric Corporation METEOROLOGICAL RADAR DEVICE
US10353062B2 (en) 2016-07-13 2019-07-16 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for narrowband ranging systems using reference signal interpolation
DE102017123052B3 (de) 2017-01-17 2018-02-15 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Echokodierung und -Dekodierung von Ultraschallsignalen unter Verwendung von zweiwertigen Chirp-Signalen durch Schwellwertvergleich der Frequenzänderung
DE102017104145B4 (de) 2017-02-28 2019-11-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit unterschiedlicher Anregung einer Membran, Ultraschallsensorvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
US10444341B2 (en) 2017-03-06 2019-10-15 GM Global Technology Operations LLC Road clutter mitigation
DE112018001825B3 (de) 2017-05-16 2020-09-24 Elmos Semiconductor Se Verfahren zur Übertragung von Daten über einen Fahrzeugdatenbus von einem Ultraschallsystem zu einer Datenverarbeitungsvorrichtung
US10663568B2 (en) 2017-07-19 2020-05-26 Semiconductor Components Industries, Llc Composite acoustic bursts for multi-channel sensing
DE102018201220A1 (de) 2018-01-26 2019-08-01 Osram Gmbh Abstandsdetektionssystem, Verfahren für ein Abstandsdetektionssystem und Fahrzeug
DE102018106244B3 (de) 2018-03-16 2019-06-27 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Verfahren zur periodisch fortlaufenden Übertragung von komprimierten Daten eines Ultraschallsensorsystems in einem Fahrzeug
DE102018010260A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Klassifikation von Signalobjekten innerhalb von Ultraschallempfangssignalen und komprimierten Übertragung von Symbolen als Repräsentanten dieser Signalobjekte an eine Rechnereinheit zur Objekterkennung
DE102018010261A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Klassifikation von Signalobjekten innerhalb von Ultraschallempfangssignalen und komprimierten Übertragung von Symbolen als Repräsentanten dieser Signalobjekte an eine Rechnereinheit zur Objekterkennung
DE102019105651B4 (de) 2018-03-16 2023-03-23 Elmos Semiconductor Se Klassifikation von Signalobjekten innerhalb von Ultraschallempfangssignalen und komprimierte Übertragung von Symbolen als Repräsentanten dieser Signalobjekte an eine Rechnereinheit zur Objekterkennung
DE102019106432A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Verfahren komprimierten Übertragung von Daten eines Ultraschallsensorsystems durch Nichtübertragung erkannter unwichtiger Signalobjekte
DE102018010257A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Klassifikation von Signalobjekten innerhalb von Ultraschallempfangssignalen und komprimierten Übertragung von Symbolen als Repräsentanten dieser Signalobjekte an eine Rechnereinheit zur Objekterkennung
DE102018010258A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Klassifikation von Signalobjekten innerhalb von Ultraschallempfangssignalen und komprimierten Übertragung von Symbolen als Repräsentanten dieser Signalobjekte an eine Rechnereinheit zur Objekterkennung
DE102018106251A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Verfahren komprimierten Übertragung von Daten eines Ultraschallsensorsystems durch Nichtübertragung erkannter unwichtiger Signalobjekte auf Basis von mindestens zwei Parametersignalen
DE102018010254A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Klassifikation von Signalobjekten innerhalb von Ultraschallempfangssignalen und komprimierten Übertragung von Symbolen als Repräsentanten dieser Signalobjekte an eine Rechnereinheit zur Objekterkennung
DE102018010255A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Klassifikation von Signalobjekten innerhalb von Ultraschallempfangssignalen und komprimierten Übertragung von Symbolen als Repräsentanten dieser Signalobjekte an eine Rechnereinheit zur Objekterkennung
DE102019106190B4 (de) 2018-03-16 2023-04-27 Elmos Semiconductor Se Dekompression von Ultraschallsignalen die mittels Signalobjektklassen basierender Annäherung komprimiert wurden
DE102018106247A1 (de) 2018-03-16 2019-09-19 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Klassifikation von Signalobjekten innerhalb von Ultraschallempfangssignalen und komprimierten Übertragung von Symbolen als Repräsentanten dieser Signalobjekte an eine Rechnereinheit zur Objekterkennung
DE102018206649A1 (de) 2018-04-30 2019-10-31 Robert Bosch Gmbh Signalkodierung von Ultraschallsensoren mit Spreizcodes zur Erhöhung der Reichweite
US11733377B2 (en) 2018-05-07 2023-08-22 Texas Instruments Incorporated Time of flight and code signature detection for coded ultrasonic transmission
US11644555B2 (en) 2018-07-27 2023-05-09 Texas Instruments Incorporated Threshold generation for coded ultrasonic sensing
US11346941B2 (en) 2019-03-26 2022-05-31 Texas Instruments Incorporated Shaped ultrasonic transmission and echo processing with coding
US11175402B2 (en) 2019-11-25 2021-11-16 Texas Instruments Incorporated Time-varying template for improved short-distance performance in coded ultrasonic ranging
DE102020203796A1 (de) 2020-03-24 2021-09-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Messinformation und LiDAR-Gerät

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947636A (en) * 1974-08-12 1976-03-30 Edgar Albert D Transient noise filter employing crosscorrelation to detect noise and autocorrelation to replace the noisey segment
US5629639A (en) * 1995-06-07 1997-05-13 Omnipoint Corporation Correlation peak detector
CN1201525A (zh) * 1995-09-18 1998-12-09 燃烧工程有限公司 超声检测(ut)系统的信号处理
US6289282B1 (en) * 1998-09-15 2001-09-11 Mannesmann Vdo Ag Method of determining the distance between and object and a device of varying location
CN101336518A (zh) * 2006-01-27 2008-12-31 汤姆森特许公司 用于多分辨率/多径搜索器的方法和装置
CN101625411A (zh) * 2008-07-07 2010-01-13 罗伯特·博世有限公司 用于动态测定噪声电平的方法
CN103534603A (zh) * 2011-05-09 2014-01-22 罗伯特·博世有限公司 具有降低的最小作用距离的超声波测量系统以及用于探测障碍物的方法
EP2757391A2 (en) * 2013-01-22 2014-07-23 Schlumberger Technology B.V. Automatic processing of ultrasonic data
US20170003391A1 (en) * 2013-12-21 2017-01-05 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for detecting target echoes in a received signal of an ultrasonic sensor of a motor vehicle, ultrasonic sensor device, and motor vehicle
US20170261606A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 Semiconductor Components Industries, Llc Circuit for acoustic distance time of flight compensation
CN107167808A (zh) * 2016-03-08 2017-09-15 半导体元件工业有限责任公司 用于声学距离飞行时间补偿的电路
CN108205140A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 意法半导体股份有限公司 检测物体的方法以及相应装置
CN107015230A (zh) * 2017-03-15 2017-08-04 中国人民解放军63655部队 一种超声波测距方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113267768A (zh) * 2020-02-17 2021-08-17 华为技术有限公司 一种探测方法和装置
CN112890859A (zh) * 2021-01-19 2021-06-04 广州多浦乐电子科技股份有限公司 基于超声波信号特征向量的数据处理方法及系统
CN112890859B (zh) * 2021-01-19 2024-01-09 广州多浦乐电子科技股份有限公司 基于超声波信号特征向量的数据处理方法及系统

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