CN117784148A - 基于超声波的障碍物检测方法、装置以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于超声波的障碍物检测方法、装置以及存储介质，涉及超声波检测技术领域。该装置中信号处理模块分别与控制模块、超声波传感器连接；超声波传感器输出检测障碍物的超声波信号，并将接收到的超声波信号的回波信号传输给信号处理模块；信号处理模块中一级信号放大电路、二级信号放大电路的输出端分别与控制模块连接，并分别向控制模块输出基于超声波信号的回波信号生成的放大信号，控制模块根据放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。本申请实施例通过一级信号放大电路、二级信号放大电路生成不同大小的放大信号，利用该放大信号进行超声波测距，能够有效缩小超声波传感器的盲区，扩大障碍物检测范围，提高驾驶安全。

Description

基于超声波的障碍物检测方法、装置以及存储介质

技术领域

本申请涉及超声波检测技术领域，具体而言，本申请涉及一种基于超声波的障碍物检测方法、装置以及存储介质。

背景技术

现有超声波传感器中大多采用压电陶瓷作为换能晶片，分别布置于发射端与接收端，并通过对发射端压电陶瓷施加电压的方式，使其发生振动而产生超声波。若增加对发射端压电陶瓷施加的电压，不仅会增大超声波传感器所消耗的功率，还会增大压电陶瓷的机械振动频率，使超声波的功率密度增大，最终提高超声波的传播距离。当接收端压电陶瓷接收到反射回来的超声波时，会产生机械振动，将机械能转换成电能，再由放大电路对产生的电信号进行放大。

但实际由于惯性的原因，当停止对发射端压电陶瓷施加电压时，发射端压电陶瓷并不会立即停止振动，而是产生一定时间的余振，且停止施加电压前，施加的电压越大，余振持续的时间越长。由余振产生的超声波随着时间的增加，其振动频率随之减小，使超声波的功率密度减小，最终减小了超声波的传播距离。若由余振产生的超声波的回波被接收端压电陶瓷提前接收，会导致输出错误的测量距离(即盲区距离)。因此需要判断当前超声波传感器发射端功率下，最大盲区距离的大小，并屏蔽该盲区距离以内的测量距离结果，以减小测量误差。

因此，超声波传感器存在一定范围的不可探测区域，即盲区，当超声波检测技术应用在驾驶领域中的障碍物检测时，该盲区出现很容易给自动驾驶带来安全隐患(如无法检测到出现在盲区的障碍物)。因此，缩小超声波传感器的盲区对于提高驾驶安全有重要的意义。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于超声波的障碍物检测方法、装置以及存储介质，可以有效缩小超声波传感器的盲区。为了实现该目的，本申请实施例提供了如下几个方案。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于超声波的障碍物检测装置，包括：控制模块、超声波传感器以及信号处理模块，所述信号处理模块分别与所述控制模块、所述超声波传感器连接；

所述超声波传感器，用于根据所述控制模块的驱动信号输出检测障碍物的超声波信号，并将接收到的所述超声波信号的回波信号传输给所述信号处理模块；

所述信号处理模块包括依次连接的一级信号放大电路、二级信号放大电路，所述一级信号放大电路、所述二级信号放大电路的输出端分别与所述控制模块连接，所述一级信号放大电路的输入端与所述超声波传感器连接以接收所述超声波信号的回波信号；

所述控制模块接收所述一级信号放大电路和所述二级信号放大电路输出的放大信号，并根据所述放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。

在一个可能的实现方式中，所述一级信号放大电路，包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第一运算放大器，所述第一电容的第一端、第二电容的第一端与所述超声波传感器连接，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的电源输入端、所述第一运算放大器的输出端、所述控制模块以及所述二级信号放大电路的输入端连接，所述第二电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端、所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第四电阻的第二端与参考电压源连接，所述第一运算放大器的接地端接地。

在一个可能的实现方式中，所述二级信号放大电路包括第三电容、第五电阻、第六电阻以及第二运算放大器，所述第三电容的第一端与所述第二电阻的第二端、所述第一运算放大器的输出端连接，所述第三电容的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与第二运算放大器的反相输入端、所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二运算放大器的输出端、所述控制模块连接，所述第二运算放大器的同相输入端与所述参考电压源连接。

在一个可能的实现方式中，所述装置还包括驱动电路、接收电路，所述驱动电路的输入端与所述控制模块连接，输出端与所述超声波传感器连接；

所述接收电路的输入端与所述超声波传感器的输出端连接，以接收所述超声波信号的回波信号，所述接收电路的输出端与所述信号处理模块连接。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种基于超声波的障碍物检测方法，用于如上所述的基于超声波的障碍物检测装置，包括：

接收超声波传感器所输出的超声波信号的回波信号；

接收一级信号放大电路和二级信号放大电路基于所述超声波信号的回波信号产生的放大信号，所述放大信号包括一级信号放大电路产生的第一信号以及所述二级信号放大电路产生的第二信号；

根据所述放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。

在一个可能的实现方式中，所述接收超声波传感器所输出的超声波信号的回波信号，包括：

接收所述超声波传感器在无障碍物时发送的超声波信号的第一回波信号，根据所述第一回波信号获取所述一级信号放大电路对应的第一接收时间以及所述二级信号放大电路对应的第二接收时间；

确定当前时间处于检测时间，接收所述超声波传感器针对障碍物所输出的超声波信号的第二回波信号。

在一个可能的实现方式中，所述接收所述超声波传感器针对障碍物所输出的超声波信号的第二回波信号，包括：

接收所述第二回波信号，并将发送所述超声波信号的时间记为第一时间；

所述根据所述放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距，包括：

根据所述信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离。

在一个可能的实现方式中，所述根据所述信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离，包括：

若确定所述第二信号满足第一预设条件，则根据所述第一信号对应的信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离，所述第一预设条件包括所述第二信号对应的信号接收时间大于所述第二接收时间，且小于或等于预设时间阈值，所述预设时间阈值由所述第二接收时间与所述第一接收时间之差与预设值的乘积确定；

若确定所述第二信号满足第二预设条件，则根据所述第二信号对应的信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与障碍物的距离，所述第二预设条件包括所述第二信号对应的信号接收时间大于所述预设时间阈值。

在一个可能的实现方式中，所述根据所述第一信号对应的信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离，包括：

若确定所述第一信号对应的信号接收时间大于所述第一接收时间，则根据所述第一信号对应的信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如上所述方法的步骤。

根据本申请实施例的再一个方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

一方面，本申请提供一种基于超声波的障碍物检测装置，具体地，本申请实施例的障碍物检测装置中超声波传感器用于根据控制模块的驱动信号输出检测障碍物的超声波信号，并将接收到的超声波信号的回波信号传输给信号处理模块；信号处理模块中一级信号放大电路、二级信号放大电路的输出端分别与控制模块连接，一级信号放大电路的输入端与超声波传感器连接以接收超声波信号的回波信号；控制模块接收一级信号放大电路和二级信号放大电路输出的放大信号，并根据放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。本申请实施例在接收超声波信号的回波信号后，通过一级信号放大电路、二级信号放大电路生成不同大小的放大信号，利用该放大信号进行超声波测距，能够有效缩小超声波传感器的盲区，扩大障碍物检测范围，提高驾驶安全。

另一方面，本申请提供一种基于超声波的障碍物检测方法，具体的，接收超声波传感器所输出的超声波信号的回波信号以及一级信号放大电路、二级信号放大电路基于超声波信号的回波信号产生的放大信号，根据该放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。本申请实施例在接收超声波信号的回波信号后，通过一级信号放大电路、二级信号放大电路生成不同大小的放大信号，利用该放大信号进行超声波测距，能够有效缩小超声波传感器的盲区，扩大障碍物检测范围，提高驾驶安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。

图1为本申请实施例提供的基于超声波的障碍物检测装置的结构图；

图2为本申请实施例提供的超声波雷达的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的障碍物检测装置的电路图；

图4为本申请实施例提供的障碍物检测装置中信号采集的示意图；

图5为本申请实施例提供的障碍物检测方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的障碍物检测方法的工作流程图；

图7为本申请实施例提供的电子设备的结构图。

具体实施方式

下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述，对本申请实施例的技术方案不构成限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解，当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件，也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个，例如“A和/或B”指示实现为“A”，或者实现为“A”，或者实现为“A和B”。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式做进一步的详细描述。

下面通过对几个示例性实施方式的描述，对本发明实施例的技术方案以及本发明的技术方案产生的技术效果进行说明。需要指出的是，下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合，对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等，不再重复描述。

本申请提供的基于超声波的障碍物检测方法、装置以及存储介质，旨在解决现有技术中存在的至少一个技术问题。

本申请实施例中提供了一种基于超声波的障碍物检测装置，可选地，该基于超声波的障碍物检测装置可以为超声波雷达、超声波流量计以及其他使用超声波进行测距或障碍物检测的设备。

在一实施例中，如图1-图4所示，该基于超声波的障碍物检测装置包括：控制模块、超声波传感器以及信号处理模块，信号处理模块分别与控制模块、超声波传感器连接；超声波传感器，用于根据控制模块的驱动信号输出检测障碍物的超声波信号，并将接收到的超声波信号的回波信号传输给信号处理模块；信号处理模块包括依次连接的一级信号放大电路、二级信号放大电路，一级信号放大电路、二级信号放大电路的输出端分别与控制模块连接，一级信号放大电路的输入端与超声波传感器连接以接收超声波信号的回波信号；控制模块接收一级信号放大电路和二级信号放大电路输出的放大信号，并根据放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。其中，不同放大信号对应的盲区大小、超声波检测距离不同(如一级信号放大电路对应的盲区小于二级信号放大电路对应的盲区)，通过使用两种放大信号进行障碍物测距的方式有效改善装置的盲区，提升超声波检测效果。

可选地，控制模块可以为单片机、中央处理器、片上系统(SOC，System on Chip)以及其他能够接收放大信号，并根据放大信号进行障碍物测距的对象(电子设备)。

可选地，如图4所示，放大信号包括一级信号放大电路产生的第一信号以及二级信号放大电路产生的第二信号，将第一信号、第二信号传输给单片机(控制模块)。其中，一级信号放大电路的第一信号对应的检测距离短于二级信号放大电路输出的第二信号对应的检测距离。且一级信号放大电路输出的第一信号传输给二级信号放大电路处理后，输出第二信号。

在一个实施例中，超声波传感器发出超声波信号，该超声波信号被障碍物反射，形成回波信号。超声波传感器接收的回波信号经过信号处理模块中的一级信号放大电路、二级信号放大电路放大后，传输给控制模块。其中，控制模块根据一级信号放大电路的放大信号检测近处(与超声波传感器的距离小于或等于预设距离)的障碍物，并利用二级信号放大电路检测远处(与超声波传感器的距离大于预设值)的障碍物。其中，一级信号放大电路和二级信号放大电路在接收回波信号时，会因为超声波传感器的余振，产生信号饱和，该信号饱和的时间段长于原始信号中信号饱和的时间段。并且，由于二级信号放大电路的信号更强，其对应的波形图中信号饱和的时间段长于一级信号放大电路的波形图中信号饱和的时间段，从而导致盲区变大。通过对一级信号放大电路的信号采集处理保证更小的信号和更小的盲区。对于一级信号放大电路的信号采集，在保证更小盲区时，其对应的测量距离较小。在保证测量距离连续的情况下，利用一级信号放大电路保证更小的盲区，二级信号放大电路保证更远的测量距离。

可选地，一级信号放大电路，包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第一运算放大器，第一电容的第一端、第二电容的第一端与超声波传感器连接，第一电容的第二端与第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、第一运算放大器的反相输入端连接，第二电阻的第二端与第一运算放大器的电源输入端、第一运算放大器的输出端、控制模块以及二级信号放大电路的输入端连接，第二电容的第二端与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端与第四电阻的第一端、第一运算放大器的同相输入端连接，第四电阻的第二端与参考电压源连接，第一运算放大器的接地端接地。

在一个实施例中，如图3所示，第一电容可以为电容C6，第二电容可以为电容C6，第一电阻可以为电阻R5，第二电阻可以为电阻R4，第三电阻可以为电阻R8，第四电阻可以为电阻R9，参考电压源为电压源VREF1，第一运算放大器可以为U1。U1的反相输入端与电阻R4的第一端、电阻R5的第二端连接，同相输入端与电阻R9的第一端、电阻R8的第二端连接。电容C3的第二端与电阻R5的第一端连接。电容C6的第二端与电阻R8的第一端连接。控制模块可以为U3，电阻R4的第二端与U3的第二引脚连接。

可选地，二级信号放大电路包括第三电容、第五电阻、第六电阻以及第二运算放大器，第三电容的第一端与第二电阻的第二端、第一运算放大器的输出端连接，第三电容的第二端与第五电阻的第一端连接，第五电阻的第二端与第二运算放大器的反相输入端、第六电阻的第一端连接，第六电阻的第二端与第二运算放大器的输出端、控制模块连接，第二运算放大器的同相输入端与参考电压源连接。

在一个实施例中，第三电容可以为电容C4，第五电阻可以为电阻R6，第三电阻可以为电阻R3，第二运算放大器可以为运算放大器U2，U2的反相输入端与电阻R6的第二端、电阻R3的第一端连接。

可选地，障碍物检测装置还包括驱动电路、接收电路，驱动电路的输入端与控制模块连接，输出端与超声波传感器连接；接收电路的输入端与超声波传感器的信号输出端连接，以接收超声波信号的回波信号，接收电路的输出端与信号处理模块连接。

可选地，障碍物检测装置还包括外围电路，该外围电路与控制模块连接。其中，该外围电路可以包括显示电路、报警电路、用于输入控制信号的输入电路以及其他可以用于障碍物测距的电路。

在一个实施例中，如图2所示，障碍物检测装置为超声波雷达，该超声波雷达中的超声波传感器分别与驱动电路、接收电路连接，通过驱动电路接收驱动信号，并将接收到的回波信号，通过接收电路传输给信号处理模块。控制模块可以为单片机，传输给信号处理模块的回波信号经一级信号放大电路、二级信号放大电路处理后，分别传输给单片机。单片机接收一级信号放大电路、二级信号放大电路的回波信号，并根据该回波信号对应的信号接收时间选择相应的回波信号进行障碍物测距。

本申请基于超声波的障碍物检测装置中超声波传感器用于根据控制模块的驱动信号输出检测障碍物的超声波信号，并将接收到的超声波信号的回波信号传输给信号处理模块；信号处理模块中一级信号放大电路、二级信号放大电路的输出端分别与控制模块连接，一级信号放大电路的输入端与超声波传感器连接以接收超声波信号的回波信号；控制模块接收一级信号放大电路和二级信号放大电路输出的放大信号，并根据放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。本申请实施例在接收超声波信号的回波信号后，通过一级信号放大电路、二级信号放大电路生成不同大小的放大信号，利用该放大信号进行超声波测距，能够有效缩小超声波传感器的盲区，扩大障碍物检测范围，提高驾驶安全。

本申请还提供一种基于超声波的障碍物检测方法，如图5所示，该障碍物检测方法用于如上述实施例所述的基于超声波的障碍物检测装置。该障碍物检测方法包括：

S101：接收超声波传感器所输出的超声波信号的回波信号。

可选地，在通过障碍物检测装置进行障碍物测距前，先获取一级信号放大电路、二级信号放大电路的超声波测距信息。该超声波测距信息包括无障碍物情况，一级信号放大电路、二级信号放大电路的信号接收时间。其中，一级信号放大电路、二级信号放大电路接收到因超声波传感器余振产生的第一回波信号。

可选地，接收超声波传感器所输出的超声波信号的回波信号，包括：接收超声波传感器在无障碍物时发送的超声波信号的第一回波信号，根据第一回波信号获取一级信号放大电路对应的第一接收时间以及所述二级信号放大电路对应的第二接收时间；确定当前时间处于检测时间，接收超声波传感器针对障碍物所输出的超声波信号的第二回波信号。

可选地，控制模块接收信号处理模块传输的第一信号、第二信号，并检测该第一信号、第二信号中的下降沿，将出现第一个下降沿的时间确定为信号接收时间。

在一个实施例中，如图6所示，在无障碍物时，控制模块通过驱动电路驱动超声波传感器发送超声波信号，记录发出超声波信号的时间为t0，发出该超声波信号产生的第一回波信号经信号接收电路传输给信号处理模块。一级信号放大电路对第一回波信号进行运放处理得到第一信号，将第一信号传输给控制模块，二级信号放大电路。控制模块对第一信号进行采样，根据采样结果检测第一信号中第一个下降沿，若检测第一个下降沿，则将该第一个下降沿出现的时间记为第一接收时间t1(该时间为一级信号放大电路不再受余振影响的时间)。二级信号放大电路对第一信号进行运放处理后，产生第二信号。第二信号被传输给控制模块，控制模块采样第二信号，根据采样得到的方波信号检测第一个下降沿出现的时间，将该时间记为t2(该时间为二级信号放大电路不再受余振影响的时间)。通过t1、t2进行障碍物检测和测距。

可选地，在进行障碍物检测时，障碍物检测装置的控制模块可以在预定的时间驱动超声波传感器发出超声波信号，也可以接收操作对象输入的指令，根据该指令驱动超声波传感器向障碍物发出超声波信号。

可选地，接收超声波传感器针对障碍物所输出的超声波信号的第二回波信号，包括：接收第二回波信号，并将发送超声波信号的时间记为第一时间。

可选地，控制模块可以根据障碍物的位置或方向对超声波传感器的发射角度或发射时间(如根据障碍物的位置计算障碍物何时进入检测区域)进行调整，以便于发出超声波信号时，障碍物位于探测区域内，提升检测精度。

在一个实施例，确定获取第一接收时间、第二接收时间后，控制模块驱动超声波传感器向待检测物体发送超声波信号，记录发出超声波信号的时间为T0。超声波传感器接收第二回波信号，该第二回波信号待检测物体反射的超声波信号，并将该第二回波信号传输给信号处理电路。

S102：接收一级信号放大电路和二级信号放大电路基于超声波信号的回波信号产生的放大信号。

可选地，放大信号包括第一信号、第二信号，控制模块分别与一级信号放大电路、二级信号放大电路连接，通过一级信号放大电路接收第一信号，并通过二级信号放大电路接收第二信号。

S103：根据放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。

可选地，根据放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距，包括：根据信号接收时间与第一时间的时间间隔确定超声波传感器与障碍物的距离。

其中，信号接收时间与第一时间的时间间隔为超声波信号传输的总时长，根据该总时长以及超声波波速计算超声波传感器与障碍物的距离。

可选地，根据信号接收时间与第一时间的时间间隔确定超声波传感器与障碍物的距离，包括：若确定第二信号满足第一预设条件，则根据第一信号对应的信号接收时间与第一时间的时间间隔确定超声波传感器与障碍物的距离，第一预设条件包括第二信号对应的信号接收时间大于第二接收时间，且小于或等于预设时间阈值，预设时间阈值由第二接收时间与第一接收时间之差与预设值的乘积确定；若确定第二信号满足第二预设条件，则根据第二信号对应的信号接收时间与第一时间的时间间隔确定超声波传感器与障碍物的距离，第二预设条件包括第二信号对应的信号接收时间大于预设时间阈值。

可选地，预设时间阈值可以为预设值与预设差值的乘积，该预设差值为第二接收时间与第一接收时间之差，预设值可以为2、3以及其他数值。该预设时间阈值可以用于表示待检测物体处于二级信号放大电路的盲区边界上时，检测到回波信号的时间(即检测到第二信号对应的第一个下降沿的时间)。

在一个实施例中，如图6所示，超声波传感器向待检测物体发送超声波信号，控制模块接收二级信号放大电路传输的第二信号，对该第二信号进行采样，获取采样信号出现第一个下降沿的时间，将该时间作为第二信号对应的信号接收时间。若该时间大于第二接收时间t2，且小于等于预设时间阈值，则确定二级信号放大电路对应的盲区内检测到物体，根据一级信号放大电路传输的第一信号进行障碍物测距。其中预设时间阈值为((t2-t1)*2)。

若第二信号对应的信号接收时间大于预设时间阈值，则将第二信号对应的采样信号出现第一个下降沿的时间为T1，根据T1与T0的时间间隔、超声波波速计算超声波传感器与待检测物体的距离。

可选地，根据第一信号对应的信号接收时间与第一时间的时间间隔确定超声波传感器与障碍物的距离，包括：若确定第一信号对应的信号接收时间大于第一接收时间，则根据第一信号对应的信号接收时间与第一时间的时间间隔确定超声波传感器与障碍物的距离。

在一个实施例中，如图6所示，超声波传感器向待检测物体发送超声波信号，控制模块接收一级信号放大电路传输的基于该超声波信号的回波信号生成的第一信号。根据二级信号放大电路的第二信号确定利用第一信号进行障碍物测距后，检测该第一信号的采样信号出现第一个下降沿的时间(即第一信号的信号接收时间)，若该时间大于第一接收时间t1，则确定检测到待检测物体，且待检测物体不位于一级信号放大电路对应的盲区内，记录出现第一个下降沿的时间为T2。将T2与T0的时间间隔确定为超声波传播的总时长，根据该总时长和超声波的传播速度计算待检测物体与超声波传感器的距离。

可选地，障碍物检测装置以预设周期进行障碍物检测，即控制模块以预设周期驱动超声波传感器发出超声波信号。其中，发出超声波信号后，障碍物检测装置基于预设的检测时间接收回波信号，若在发出超声波信号后的检测时间内未检测信号处理电路的信号变化(即确定信号处理电路对应的盲区以外的区域未检测到障碍物)，则启动下一轮障碍物检测。

本申请的障碍物检测方法在应用于车辆的超声波雷达时，能够显著缩小超声波雷达的盲区，提高行车安全。并提高超声波雷达的检测精度和可靠性，适应复杂环境条件，降低误报率和漏报率，提高驾驶体验。

在一个可选实施例中，提供了一种电子设备，如图7所示，图7所示的电子设备4000包括：处理器4001和存储器4003。其中，处理器4001和存储器4003相连，如通过总线4002相连。可选地，电子设备4000还可以包括收发器4004，收发器4004可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互，如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是，实际应用中收发器4004不限于一个，该电子设备4000的结构并不构成对本申请实施例的限定。

处理器4001可以是CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)，通用处理器，DSP(DigitalSignalProcessor，数据信号处理器)，ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路)，FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线4002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线4002可以是PCI(PeripheralComponentInterconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustryStandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器4003可以是ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(CompactDiscReadOnlyMemory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质、其他磁存储设备或者能够用于携带或存储计算机程序并能够由计算机读取的任何其他介质，在此不做限定。

存储器4003用于存储执行本申请实施例的计算机程序，并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的计算机程序，以实现前述方法实施例所示的步骤。

其中，电子设备可以是任何一种可与对象进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、个人数字助理(PersonalDigitalAssistant，PDA)、游戏机、交互式网络电视(InternetProtocolTelevision，IPTV)、智能式穿戴式设备等。

所述电子设备还可以包括网络设备和/或对象设备。其中，所述网络设备包括，但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(CloudComputing)的由大量主机或网络服务器构成的云。

所述电子设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)等。

本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现前述方法实施例的步骤及相应内容。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“1”、“2”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除图示或文字描述以外的顺序实施。

应该理解的是，虽然本申请实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤，但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明，否则在本申请实施例的一些实施场景中，各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外，各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景，可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行，这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下，这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置，本申请实施例对此不限制。

以上所述仅是本申请部分实施场景的可选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的方案技术构思的前提下，采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段，同样属于本申请实施例的保护范畴。

Claims (10)

1.一种基于超声波的障碍物检测装置，其特征在于，包括：控制模块、超声波传感器以及信号处理模块，所述信号处理模块分别与所述控制模块、所述超声波传感器连接；

所述超声波传感器，用于根据所述控制模块的驱动信号输出检测障碍物的超声波信号，并将接收到的所述超声波信号的回波信号传输给所述信号处理模块；

所述信号处理模块包括依次连接的一级信号放大电路、二级信号放大电路，所述一级信号放大电路、所述二级信号放大电路的输出端分别与所述控制模块连接，所述一级信号放大电路的输入端与所述超声波传感器连接以接收所述超声波信号的回波信号；

所述控制模块接收所述一级信号放大电路和所述二级信号放大电路输出的放大信号，并根据所述放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。

2.根据权利要求1所述的障碍物检测装置，其特征在于，所述一级信号放大电路，包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第一运算放大器，所述第一电容的第一端、第二电容的第一端与所述超声波传感器连接，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的电源输入端、所述第一运算放大器的输出端、所述控制模块以及所述二级信号放大电路的输入端连接，所述第二电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端、所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第四电阻的第二端与参考电压源连接，所述第一运算放大器的接地端接地。

3.根据权利要求2所述的障碍物检测装置，其特征在于，所述二级信号放大电路包括第三电容、第五电阻、第六电阻以及第二运算放大器，所述第三电容的第一端与所述第二电阻的第二端、所述第一运算放大器的输出端连接，所述第三电容的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与第二运算放大器的反相输入端、所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二运算放大器的输出端、所述控制模块连接，所述第二运算放大器的同相输入端与所述参考电压源连接。

4.根据权利要求1所述的障碍物检测装置，其特征在于，所述装置还包括驱动电路、接收电路，所述驱动电路的输入端与所述控制模块连接，输出端与所述超声波传感器连接；

所述接收电路的输入端与所述超声波传感器的输出端连接，以接收所述超声波信号的回波信号，所述接收电路的输出端与所述信号处理模块连接。

5.一种基于超声波的障碍物检测方法，其特征在于，用于如权利要求1-4任一项所述的基于超声波的障碍物检测装置，包括：

接收超声波传感器所输出的超声波信号的回波信号；

接收一级信号放大电路和二级信号放大电路基于所述超声波信号的回波信号产生的放大信号，所述放大信号包括一级信号放大电路产生的第一信号以及所述二级信号放大电路产生的第二信号；

根据所述放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距。

6.根据权利要求5所述的障碍物检测方法，其特征在于，所述接收超声波传感器所输出的超声波信号的回波信号，包括：

接收所述超声波传感器在无障碍物时发送的超声波信号的第一回波信号，根据所述第一回波信号获取所述一级信号放大电路对应的第一接收时间以及所述二级信号放大电路对应的第二接收时间；

确定当前时间处于检测时间，接收所述超声波传感器针对障碍物所输出的超声波信号的第二回波信号。

7.根据权利要求6所述的障碍物检测方法，其特征在于，所述接收所述超声波传感器针对障碍物所输出的超声波信号的第二回波信号，包括：

接收所述第二回波信号，并将发送所述超声波信号的时间记为第一时间；

所述根据所述放大信号对应的信号接收时间进行障碍物测距，包括：

根据所述信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离。

8.根据权利要求7所述的障碍物检测方法，其特征在于，所述根据所述信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离，包括：

若确定所述第二信号满足第一预设条件，则根据所述第一信号对应的信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离，所述第一预设条件包括所述第二信号对应的信号接收时间大于所述第二接收时间，且小于或等于预设时间阈值，所述预设时间阈值由所述第二接收时间与所述第一接收时间之差与预设值的乘积确定；

若确定所述第二信号满足第二预设条件，则根据所述第二信号对应的信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与障碍物的距离，所述第二预设条件包括所述第二信号对应的信号接收时间大于所述预设时间阈值。

9.根据权利要求8所述的障碍物检测方法，其特征在于，所述根据所述第一信号对应的信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离，包括：

若确定所述第一信号对应的信号接收时间大于所述第一接收时间，则根据所述第一信号对应的信号接收时间与所述第一时间的时间间隔确定所述超声波传感器与所述障碍物的距离。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5-9任一项所述方法的步骤。