JP7796313B2 - Ultrasound detection system and method - Google Patents
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Description
本発明の実施例は、超音波検出の技術分野に関し、特に混合波に基づく超音波検出システム及び方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to the technical field of ultrasonic detection, and more particularly to ultrasonic detection systems and methods based on mixed waves.
超音波測距原理では、「超音波マイク」が発する波により、物体からの反射波を受信して障害物を検出する際、障害物までの距離をわかるものの、その距離が「超音波マイク」を中心とする同心円上のどの位置から反射しているのか、物体の存在領域及び存在角度を特定することができず、特に垂直方向における角度検出が必要な場合、例えば、障害物が正面方向に存在する「対面物体」なのか、それとも路面上に存在する「路面物体」なのかを区別しようとすると、誤り率が著しく高くなる。現在市場に出回っている多くの超音波検出システム製品は、障害物の「存在角度」の正確な判定を行うことができない。 Ultrasonic ranging, which uses the ultrasonic microphone to detect an obstacle by receiving reflected waves from the object using waves emitted by the microphone, can determine the distance to the obstacle, but it cannot determine the position on a concentric circle centered on the ultrasonic microphone from which the wave is reflected, or the area or angle at which the object exists. This is particularly true when vertical angle detection is required, resulting in a significantly higher error rate when trying to distinguish whether the obstacle is a "facing object" located directly in front of the vehicle or a "road object" located on the road surface. Many ultrasonic detection system products currently on the market are unable to accurately determine the "angle at which an obstacle exists."
本発明は、超音波検出システム及び方法を提供し、複数の「マイク」又は複数の超音波センサを使用する必要がない「超音波検出システム」の場合、ただ1つの「マイク」又は1つの超音波センサを使用する超音波検出システムで、同時に物体の距離及び存在角度を検出することができる。 The present invention provides an ultrasonic detection system and method that does not require the use of multiple microphones or ultrasonic sensors, and can simultaneously detect the distance and angle of an object using only one microphone or one ultrasonic sensor.
第1態様として、本発明の実施例は、超音波検出システムを提供し、当該超音波検出システムは、
混合波生成回路、超音波生成モジュール、増幅フィルタリング回路モジュール、関連計算回路モジュール及びCPU処理ユニットを含み、
また、前記混合波生成回路は、少なくとも2つの異なる周波数の励起波を混合重畳し、超音波生成モジュールに出力するために用いられ、
超音波生成モジュールは、混合重畳後された励起波に基づき、対応的に少なくとも2つの検出範囲が異なる超音波信号を生成するために用いられ、
増幅フィルタリング回路モジュールは、超音波生成モジュールが受信したエコー信号に対して増幅フィルタリング処理を行うために用いられ、
関連計算回路モジュールは、少なくとも2つの関連計算回路を含み、前記少なくとも2つの関連計算回路は、それぞれ増幅フィルタリング処理されたエコー信号と、対応する参照波とに対して相関度計算を行って、異なる検出範囲の相関度の計算結果を得るために用いられ、
CPU処理ユニットは、存在角度判定処理モジュールを含み、前記存在角度判定処理モジュールは、異なる検出範囲の相関度の計算結果に基づき、被測定物体の距離情報及び存在角度を判定するために用いられる。
In a first aspect, embodiments of the present invention provide an ultrasound detection system, the ultrasound detection system comprising:
Including a mixed wave generating circuit, an ultrasonic wave generating module, an amplifying and filtering circuit module, an associated calculation circuit module and a CPU processing unit;
The mixed wave generating circuit is used to mix and superimpose excitation waves of at least two different frequencies and output the mixed and superimposed excitation waves to the ultrasound generating module,
The ultrasonic wave generating module is used to generate ultrasonic signals having at least two different detection ranges based on the mixed and superimposed excitation waves;
the amplification and filtering circuit module is used to perform amplification and filtering processing on the echo signals received by the ultrasound generation module;
the associated calculation circuit module includes at least two associated calculation circuits, each of which is used to perform correlation calculation between the amplified and filtered echo signal and a corresponding reference wave, to obtain correlation calculation results for different detection ranges;
The CPU processing unit includes a presence angle determination processing module, which is used to determine the distance information and presence angle of the measured object based on the calculation result of the correlation degree of different detection ranges.
選択可能に、前記CPUは、励起波生成処理モジュールをさらに含み、前記励起波生成処理モジュールは、少なくとも2つの異なる周波数の励起波を生成するために用いられる。 Optionally, the CPU further includes an excitation wave generation processing module, which is used to generate excitation waves of at least two different frequencies.
選択可能に、前記CPUは、参照波生成処理モジュールをさらに含み、前記参照波生成処理モジュールは、前記少なくとも2つの検出範囲が異なる超音波信号にそれぞれ対応する参照波を生成するために用いられる。 Optionally, the CPU further includes a reference wave generation processing module, which is used to generate reference waves corresponding to the at least two ultrasonic signals having different detection ranges.
選択可能に、前記存在角度判定処理モジュールは、具体的に、
前記相関度計算結果及び予め構築された相関度値と物体存在角度との間の関連関係に基づき、被測定物体の存在角度を特定することと、
相関度ピーク値に基づき、被測定物体の検出時間を取得し、前記検出時間に基づき、被測定物体の距離情報を計算することとを実行するために用いられる。
Optionally, the existence angle determination processing module specifically:
Identifying the presence angle of the object to be measured based on the correlation calculation result and a pre-established correlation between the correlation value and the object presence angle;
The detection time of the object to be measured is obtained based on the correlation peak value, and distance information of the object to be measured is calculated based on the detection time.
選択可能に、相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することは、
異なる検出角度に対応する超音波エコー信号と参照波との相関度値を取得することと、
検出角度と対応する相関度計算結果に基づき、相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することとを含む。
Optionally, establishing an association relationship between the correlation degree value and the object presence angle includes:
Obtaining correlation values between the ultrasonic echo signals and the reference wave corresponding to different detection angles;
and establishing a correlation relationship between the correlation value and the object presence angle based on the detected angle and the corresponding correlation calculation result.
第2態様として、本発明の実施例は、さらに上記いずれか1項に記載の超音波検出システムの超音波検出方法を提供し、当該方法は、
同時に同一の超音波生成モジュールに少なくとも2つの異なる周波数の混合励起波を送信して、超音波生成モジュールが対応的に少なくとも2つの検出範囲が異なる超音波信号を生成することと、
超音波信号のエコー信号を受信し、前記エコー信号をそれぞれ対応する参照波と相関度計算を行うことと、
前記相関度計算結果に基づき、被測定物体の存在角度及び距離情報を特定することとを含む。
In a second aspect, an embodiment of the present invention further provides an ultrasonic detection method for the ultrasonic detection system according to any one of the preceding claims, the method comprising:
Simultaneously transmitting mixed excitation waves of at least two different frequencies to a single ultrasonic generating module, so that the ultrasonic generating module correspondingly generates ultrasonic signals with at least two different detection ranges;
receiving echo signals of an ultrasonic signal and calculating a correlation between each of the echo signals and a corresponding reference wave;
and determining the angle of presence and distance information of the object to be measured based on the result of the correlation calculation.
選択可能に、前記相関度計算結果に基づき、被測定物体の存在角度及び距離情報を特定することは、
前記相関度計算結果及び予め構築された相関度値と物体存在角度との間の関連関係に基づき、被測定物体の存在角度を特定することと、
相関度ピーク値に基づき被測定物体の検出時間を取得し、前記検出時間に基づき、被測定物体の距離情報を計算することとを含む。
Selectively specifying the existence angle and distance information of the object to be measured based on the correlation degree calculation result includes:
Identifying the presence angle of the object to be measured based on the correlation calculation result and a pre-established correlation between the correlation value and the object presence angle;
The method includes obtaining a detection time of the object to be measured based on the correlation peak value, and calculating distance information of the object to be measured based on the detection time.
選択可能に、相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することは、
異なる検出角度に対応する超音波エコー信号と参照波との相関度値を取得することと、
検出角度と対応する相関度計算結果とに基づき、相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することとを含む。
Optionally, establishing an association relationship between the correlation degree value and the object presence angle includes:
Obtaining correlation values between the ultrasonic echo signals and the reference wave corresponding to different detection angles;
and establishing a correlation relationship between the correlation value and the object presence angle based on the detected angle and the corresponding correlation calculation result.
本発明の実施例は、同一の超音波生成モジュールに異なる周波数の励起波を送信することにより、異なる検出範囲の超音波信号を生成し、予め構築された相関度値と物体存在角度との間の関連関係により、超音波のエコー信号と対応する参照信号との相関度値に基づき、被測定物体の距離情報及び存在角度を特定する。複数の「マイク」又は複数の超音波センサを使用する必要のない「超音波検出システム」の場合、ただ1つの「マイク」又は1つの超音波センサを使用する超音波検出システムで、同時に物体の距離及び存在角度を検出することを実現し、超音波検出過程の安定性を向上させる。 In an embodiment of the present invention, ultrasonic signals with different detection ranges are generated by transmitting excitation waves of different frequencies to the same ultrasonic generating module, and the distance information and presence angle of the measured object are determined based on the correlation value between the ultrasonic echo signal and the corresponding reference signal using a pre-established correlation relationship between the correlation value and the object presence angle. For an ultrasonic detection system that does not require the use of multiple microphones or ultrasonic sensors, an ultrasonic detection system using only one microphone or ultrasonic sensor can simultaneously detect the distance and presence angle of an object, improving the stability of the ultrasonic detection process.
以下に添付図面と実施例を結合して本発明に対してさらに詳しい説明を行う。理解できるのは、ここで述べた具体的な実施例は本発明を解釈することに用いるだけで、本発明に対する限定ではない。また説明する必要があるのは、説明を便利にするために、添付図面には本発明と関連する部分だけを示し、全部の構造ではない。
本発明の実施例の技術方案をより良く理解するために、まず従来技術において常用される超音波検出方法を紹介する。従来技術における超音波検出システムのシステム構成図は、図1に示すように、当該システムは、Chirp波生成回路、超音波生成モジュール、増幅フィルタリング回路、関連計算回路及びCPU処理ユニットを含む。また、
(1)Chirp波生成回路は、Chirp波を生成し、超音波生成モジュールが超音波を送信するように駆動する。
(2)超音波生成モジュールは、Chirp型の超音波を送信する。
(3)増幅フィルタリング回路は、物体からの反射受信波を増幅し、増幅フィルタリング回路出力信号を得る。
(4)関連計算回路は、DSP等の高速演算処理を行える装置を用いて、Chirp波から生成される「参照波出力」に対して関連演算を行う。
(5)CPU処理ユニットは、システムにおける全ての関連信号を制御及び処理し、関連計算回路から出力される結果を処理し、物体の距離を判断し、且つ検出結果を出力する。
The present invention will be described in more detail below in conjunction with the accompanying drawings and examples. It should be understood that the specific examples described herein are only used to interpret the present invention and are not intended to limit the present invention. It should also be noted that for the sake of convenience, the accompanying drawings only show parts relevant to the present invention, not the entire structure.
To better understand the technical solutions of the embodiments of the present invention, we first introduce the ultrasonic detection method commonly used in the prior art. As shown in Figure 1, the system configuration of an ultrasonic detection system in the prior art includes a Chirp wave generating circuit, an ultrasonic wave generating module, an amplifying and filtering circuit, a related calculation circuit, and a CPU processing unit.
(1) The chirp wave generating circuit generates chirp waves and drives the ultrasound generating module to transmit ultrasound waves.
(2) The ultrasound generating module transmits chirp-type ultrasound.
(3) The amplification and filtering circuit amplifies the received wave reflected from the object to obtain an amplification and filtering circuit output signal.
(4) The related calculation circuit uses a device capable of high-speed calculation processing, such as a DSP, to perform related calculations on the "reference wave output" generated from the Chirp wave.
(5) The CPU processing unit controls and processes all relevant signals in the system, processes the results output from the relevant calculation circuits, determines the distance of the object, and outputs the detection result.
図2に示すように、従来技術における1つのChirp波の属性を示す。t0 - t1の間の時間差値をChirp波の送信時間と定義し、対応するFc1_0 - Fc1_1をChirp波の周波数範囲と定義する。Chirp波には、時間とともに周波数が線形増加、線形減少又は非線形増加、非線形減少するなどの複数種のタイプがあり、図2に示すのは、Chirp波の周波数が時間とともに線形増加するタイプである。Chirp波が発生した後、超音波生成モジュールによりChirp型の超音波を送信し、物体からの反射波を受信し、そして増幅フィルタリング回路に入り、増幅フィルタリング回路出力信号を得る。ここで、物体からの反射信号の受信時刻をt2とする。 Figure 2 shows the attributes of one chirp wave in the prior art. The time difference between t0 and t1 is defined as the chirp wave transmission time, and the corresponding Fc1_0 - Fc1_1 is defined as the chirp wave frequency range. There are several types of chirp waves, such as those in which the frequency increases linearly, decreases linearly, or nonlinearly over time. Figure 2 shows a chirp wave whose frequency increases linearly over time. After the chirp wave is generated, the ultrasound generating module transmits chirp-type ultrasound, receives the reflected wave from the object, and enters the amplification and filtering circuit, obtaining an output signal from the amplification and filtering circuit. Here, the time when the reflected signal from the object is received is t2.
図3は、従来技術における相関値計算方法を示す。まず、t0時刻における相関値を計算し、方法は、以下の通りであり、「参照波_0000」と「増幅フィルタリング回路出力」を乗算し、乗算結果を加算して、得られた加算値をt0時刻における相関値とし、「相関値の計算結果」に記憶する。次に、1个周期遅延して「参照波_0001」を得、「参照波_0001」と「増幅フィルタリング回路出力」を乗算し、乗算結果を加算して、得られた加算値をt1時刻における相関値とする。以下、順にこの処理を繰り返す。即ち、相関値演算は、両者の相関性を計算することに相当する。物体からの反射波が存在するt2の付近では、「参照波」と「増幅フィルタリング回路出力」との間の相関値が大きくなるため、「相関値の計算結果」の値も大きくなる。 Figure 3 shows a conventional method for calculating correlation values. First, the correlation value at time t0 is calculated as follows: "Reference Wave_0000" is multiplied by "Amplification Filtering Circuit Output," the multiplication results are added, and the resulting sum is used as the correlation value at time t0, which is stored as the "Correlation Value Calculation Result." Next, "Reference Wave_0001" is obtained by delaying one period, and "Reference Wave_0001" is multiplied by "Amplification Filtering Circuit Output," the multiplication results are added, and the resulting sum is used as the correlation value at time t1. This process is repeated sequentially from here on. In other words, calculating the correlation value is equivalent to calculating the correlation between the two. Near t2, when a reflected wave from an object is present, the correlation value between the "Reference Wave" and "Amplification Filtering Circuit Output" becomes large, and so does the "Correlation Value Calculation Result."
全ての時刻における相関値を計算した後、閾値による相関値の計算結果の判定を行う時、相関値の計算結果が相関度閾値よりも大きい場合、障害物の存在を検出したとみなし、相関値のピーク値が現れる時間t2を検索する。これにより、受信時間を物体までの距離に変換すれば、物体までの検出距離を計算することができる。該従来例では、物体までの距離を出力できるが、図4(1)における水平角度の検出に示すように、この距離が「超音波マイク」を中心とする同心円上のどの位置から反射しているかを特定することができず、物体の存在領域及び存在角度を特定することもできない。この問題に対して、現在市場に出回っている多くの超音波検査システム製品に通常採用される技術案は、複数の超音波センサを組み合わせて、それぞれの結果から物体の位置がどの領域に存在するかを判定し、つまり、領域の判定に複数の超音波センサを必要とする。しかし、物体の存在角度については、現在市場に出回っている多くの超音波検出システム製品は、正確に判定することができない。 After calculating the correlation values at all times, the system evaluates the correlation value calculation results using a threshold. If the correlation value calculation result is greater than the correlation threshold, it is assumed that an obstacle has been detected, and the time t2 at which the peak correlation value appears is searched for. By converting the reception time into the distance to the object, the detected distance to the object can be calculated. While this conventional system can output the distance to the object, as shown in Figure 4(1) for horizontal angle detection, it is unable to determine from which position on the concentric circle centered on the "ultrasonic microphone" this distance is reflected, nor can it determine the object's location area or angle. To address this issue, the technical solution typically adopted in many ultrasonic inspection systems currently on the market combines multiple ultrasonic sensors and determines the area in which the object is located based on the results of each sensor. This requires multiple ultrasonic sensors to determine the area. However, many ultrasonic detection systems currently on the market are unable to accurately determine the object's location angle.
図4(2)における垂直角度検出に示すように、垂直方向において、当該従来例におけるシステムは、検出された物体が正面方向に存在する「対面物体」であるのか、それとも路面上に存在する「路面物体」であるのかを判別することができない。路面物体の場合、例えば路面の縁(Stone Curb)等の大きい路面物体に対して、その存在する方向を効果的に検出及び判別することができるはずであるが、路面の小さな凹凸物体等を検出することを避けるべきである。従って、正面方向における「対面物体」であるのか、又は路面上の「路面物体」であるのか、単に路面上の小さいな凹凸物体等であるのかを物体の存在角度によって判定する必要がある。 As shown in the vertical angle detection in Figure 4(2), in the vertical direction, the system in this conventional example cannot distinguish whether a detected object is a "facing object" located in the front direction or a "road object" located on the road surface. In the case of road objects, it should be possible to effectively detect and distinguish the direction of large road objects such as road edges (stone curves), but it is necessary to avoid detecting small uneven objects on the road surface. Therefore, it is necessary to determine whether the object is a "facing object" located in the front direction, a "road object" on the road surface, or simply a small uneven object on the road surface based on the object's angle of presence.
従来技術において存在する欠陥に基づき、本発明の実施例は、超音波検出システムを提供し、当該システムは、混合波生成回路、超音波生成モジュール、増幅フィルタリング回路モジュール、関連計算回路モジュール及びCPU処理ユニットを含む。 In response to deficiencies present in the prior art, embodiments of the present invention provide an ultrasonic detection system, which includes a mixed wave generating circuit, an ultrasonic generation module, an amplifying and filtering circuit module, an associated calculation circuit module, and a CPU processing unit.
また、前記混合波生成回路は、少なくとも2つの異なる周波数の励起波を混合重畳し、超音波生成モジュールに出力するために用いられる。本実施例における励起波は、Chirp波、パルス波等の形態であってもよい。 The mixed wave generating circuit is used to mix and superimpose excitation waves of at least two different frequencies and output them to the ultrasound generating module. The excitation waves in this embodiment may be in the form of chirp waves, pulse waves, etc.
超音波生成モジュールは、混合重畳後の励起波に基づき、対応的に少なくとも2つの検出範囲が異なる超音波信号を生成するために用いられる。選択可能に、本実施例における超音波生成モジュールは、マイク、超音波センサ等の部材であってもよい。 The ultrasonic wave generating module is used to generate ultrasonic signals with at least two correspondingly different detection ranges based on the mixed and superimposed excitation waves. Optionally, the ultrasonic wave generating module in this embodiment may be a component such as a microphone or ultrasonic sensor.
増幅フィルタリング回路モジュールは、超音波生成モジュールが受信したエコー信号に対して増幅フィルタリング処理を行うために用いられ、
関連計算回路モジュールは、少なくとも2つの関連計算回路を含み、前記少なくとも2つの関連計算回路は、それぞれ増幅フィルタリング処理後されたエコー信号と、対応する参照波とに対して相関度計算を行って、異なる検出範囲の相関度の計算結果を得るために用いられ、
CPU処理ユニットは、存在角度判定処理モジュール、励起波生成処理モジュール、参照波生成処理モジュール及び存在角度出力モジュールを含む。また、前記存在角度判定処理モジュールは、異なる検出範囲の相関度の計算結果に基づき、被測定物体の距離情報及び存在角度を判定するために用いられ、前記励起波生成処理モジュールは、少なくとも2つの異なる周波数の励起波を生成するために用いられ、前記参照波生成処理モジュールは、前記少なくとも2つの検出範囲が異なる超音波信号にそれぞれ対応する参照波を生成するために用いられ、前記存在角度出力モジュールは、被測定物体の距離及び存在角度を出力するために用いられる。
the amplification and filtering circuit module is used to perform amplification and filtering processing on the echo signals received by the ultrasound generation module;
the associated calculation circuit module includes at least two associated calculation circuits, each of which is used to perform correlation calculation between the echo signal after amplification and filtering and a corresponding reference wave, to obtain correlation calculation results for different detection ranges;
The CPU processing unit includes a presence angle determination processing module, an excitation wave generation processing module, a reference wave generation processing module, and a presence angle output module, wherein the presence angle determination processing module is used to determine distance information and presence angle of the measured object based on calculation results of correlation degrees in different detection ranges, the excitation wave generation processing module is used to generate excitation waves of at least two different frequencies, the reference wave generation processing module is used to generate reference waves corresponding to the ultrasonic signals in the at least two detection ranges, and the presence angle output module is used to output the distance and presence angle of the measured object.
具体的に、前記存在角度判定処理モジュールは、具体的に、
前記相関度計算結果及び予め構築された相関度値と物体存在角度との関連関係に基づき、被測定物体の存在角度を特定することと、
相関度ピーク値に基づき、被測定物体の検出時間を取得し、前記検出時間に基づき、被測定物体の距離情報を計算することとを実行するために用いられる。
Specifically, the existence angle determination processing module specifically:
Identifying the presence angle of the object to be measured based on the correlation calculation result and a pre-established correlation between the correlation value and the object presence angle;
The correlation peak value is used to obtain the detection time of the measured object, and calculate the distance information of the measured object based on the detection time.
また、相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することは、
異なる検出角度に対応する超音波エコー信号と参照波との相関度値を取得することと、
検出角度と対応する相関度計算結果に基づく、相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することとを含む。
In addition, constructing a relation between the correlation value and the object existence angle is
Obtaining correlation values between the ultrasonic echo signals and the reference wave corresponding to different detection angles;
and establishing a correlation relationship between the correlation value and the object presence angle based on the detected angle and the corresponding correlation calculation result.
本実施例では、超音波に複数の検出範囲が存在するため、異なる検出位置に対応する相関度計算値も異なり、物体の検出位置を存在角度に変換することにより、相関度値と存在角度との間の関連関係を構築することができる。物体検出を行う時、計算して得られた異なる相関度値に基づき、対応的に被測定物体の存在角度を特定することができる。 In this embodiment, because there are multiple detection ranges for ultrasound, the calculated correlation values corresponding to different detection positions are also different. By converting the detected position of the object into a presence angle, a correlation relationship can be established between the correlation value and the presence angle. When detecting an object, the presence angle of the measured object can be identified correspondingly based on the different calculated correlation values.
本発明の実施例では、同一の超音波生成モジュールに異なる周波数の励起波を送信することにより、異なる検出範囲の超音波信号を生成し、予め構築された相関度値と物体存在角度との間の関連関係により、超音波のエコー信号と対応する参照信号との相関度値に基づき、被測定物体の距離情報と存在角度を特定する。複数の「マイク」又は複数の超音波センサの「超音波検出システム」を使用する必要がない場合、ただ1つの「マイク」又は1つの超音波センサを用いる超音波検出システムで同時物体の距離及び存在角度を検出することができ、超音波検出過程の安定性を向上させる。 In an embodiment of the present invention, ultrasonic signals with different detection ranges are generated by transmitting excitation waves of different frequencies to the same ultrasonic generating module, and the pre-established correlation between the correlation value and the object presence angle determines the distance information and presence angle of the measured object based on the correlation value between the ultrasonic echo signal and the corresponding reference signal. When there is no need to use an ultrasonic detection system with multiple "microphones" or multiple ultrasonic sensors, the ultrasonic detection system using only one "microphone" or one ultrasonic sensor can simultaneously detect the distance and presence angle of an object, improving the stability of the ultrasonic detection process.
次に、それぞれ2つの実施例を用いて上記技術案をさらに解釈説明する。 Next, we will further interpret and explain the above technical proposals using two examples.
実施例1
本発明における実施例1の提供する超音波式混合波検出システムは、複数の異なるChirp波を使用し、図5は、当該システムの超音波指向性生成を示す。通常、超音波検出装置に用いられる「超音波マイク」は、アルミニウム等の金属ケース内に圧電素子を貼り付け、加えた送信波による励起により、振動を生成することにより、超音波を発する。発射する輻射強度は、振動源の直径及び周波数によって特定の輻射強度を有する。超音波の輻射強度の特性は、指向性特性と呼ばれる。本発明では、複数の周波数を使用することにより、異なる指向性特性を生成する。また、「超音波マイク」に共振点が存在するため、共振点付近で送信/受信の感度が高いが、共振点から離れる周波数の場合、感度が低下するため、感度の補正を行う必要がある。
Example 1
The ultrasonic mixed wave detection system provided in Example 1 of the present invention uses multiple different Chirp waves, and Figure 5 shows the generation of ultrasonic directivity in this system. Typically, an "ultrasonic microphone" used in an ultrasonic detection device emits ultrasonic waves by attaching a piezoelectric element to a metal case such as aluminum, and generating vibrations through excitation by an applied transmission wave. The emitted radiation intensity has a specific radiation intensity depending on the diameter and frequency of the vibration source. The characteristics of the radiation intensity of ultrasonic waves are called directional characteristics. In the present invention, different directional characteristics are generated by using multiple frequencies. Furthermore, since an "ultrasonic microphone" has a resonance point, transmission/reception sensitivity is high near the resonance point, but sensitivity decreases at frequencies away from the resonance point, requiring sensitivity correction.
本実施例では、fm1=40[kHz]、fm2=60[kHz]、fm3=80[kHz]の3つの使用周波数を例とする。fm1=40[kHz]の感度を基準とし、fm2=60[kHz]では、fm1=40[kHz]に比べてK60-40[dB]だけ低下し、fm3=80[kHz]では、fm1=40[kHz]に比べてK80-40[dB]だけ低下したため、以降の演算でそれらを修正する。 In this example, three operating frequencies are used: fm1 = 40 [kHz], fm2 = 60 [kHz], and fm3 = 80 [kHz]. Using the sensitivity of fm1 = 40 [kHz] as the reference, at fm2 = 60 [kHz] the sensitivity is reduced by K60-40 [dB] compared to fm1 = 40 [kHz], and at fm3 = 80 [kHz] the sensitivity is reduced by K80-40 [dB] compared to fm1 = 40 [kHz], so these will be corrected in the subsequent calculations.
図6は、本発明における超音波式混合波検出システムの検出領域範囲を示す。K60-40[dB]、K80-40[dB]だけ修正したため、以降に説明する技術案では、検出領域範囲をDetection Area_fm1=40[kHz]、Detection Area_fm2=60[kHz]、Detection Area_fm3=80[kHz]と記す。 Figure 6 shows the detection area range of the ultrasonic mixed wave detection system of the present invention. Since only K60-40 [dB] and K80-40 [dB] have been modified, in the technical proposal described below, the detection area ranges will be written as Detection Area_fm1 = 40 [kHz], Detection Area_fm2 = 60 [kHz], and Detection Area_fm3 = 80 [kHz].
図7は、本発明における実施例1のシステム構成を示す。当該システムは、混合波生成回路、マイク、増幅フィルタリング回路モジュール、関連計算回路モジュール及びCPU処理ユニットを含む。また、
(1)混合波生成回路は、「Chirp波生成処理」モジュールによって生成された異なるChirp波を混合重畳し、マイクに出力する。
(2)マイクは、超音波信号を生成する。
(3)増幅フィルタリング回路モジュールは、マイクが受信した反射エコーに対して増幅フィルタリング処理を行う。
(4)関連計算回路モジュールは、複数の関連計算回路を含み、各関連計算回路は、DSP等の高速演算処理を行うことが可能な装置を使用し、増幅フィルタリング処理後の信号とChirp波から生成される「参照波出力」に対して関連演算処理を行い、処理結果を存在角度判定モジュールに入力して処理を行い、存在角度判定結果を得て存在角度出力処理モジュールにより出力し、それと同時に、距離も同期計算して出力することができる。
7 shows the system configuration of the first embodiment of the present invention, which includes a mixed wave generating circuit, a microphone, an amplifying and filtering circuit module, an associated calculation circuit module, and a CPU processing unit.
(1) The mixed wave generation circuit mixes and superimposes different chirp waves generated by the “chirp wave generation processing” module and outputs the result to the microphone.
(2) The microphone generates an ultrasonic signal.
(3) The amplification and filtering circuit module performs amplification and filtering on the reflected echo received by the microphone.
(4) The related calculation circuit module includes a plurality of related calculation circuits, and each related calculation circuit uses a device capable of high-speed calculation processing such as a DSP, performs related calculation processing on the signal after amplification and filtering processing and the “reference wave output” generated from the Chirp wave, inputs the processing result to the existence angle determination module for processing, obtains the existence angle determination result and outputs it by the existence angle output processing module, and at the same time, the distance can also be synchronously calculated and output.
(5)CPU処理ユニットは、複数のChirp波の生成処理モジュール、上記Chirp波に対応する参照波生成処理モジュール、関連計算結果に処理を行う存在角度判定処理モジュール及びその出力処理モジュールを含み、「関連計算回路モジュール」の出力する演算結果によって、物体存在の「距離」と「存在角度」を判定し、検出結果を出力する。 (5) The CPU processing unit includes a plurality of Chirp wave generation processing modules, a reference wave generation processing module corresponding to the Chirp waves, a presence angle determination processing module that processes the related calculation results, and its output processing module. Based on the calculation results output by the "related calculation circuit module," the CPU determines the "distance" and "presence angle" of the object presence and outputs the detection results.
図8は、本発明における実施例1のChirp波の混合を示す。複数のChirp波は、送信時間がt0~t1の間にあり、スキャン周波数がそれぞれFc1_0 - Fc1_1、Fc2_0 -Fc2_1、Fc3_0 -Fc3_1である。これらの周波数は、上述したfm1=40[kHz]、fm2=60[kHz]、fm3=80[kHz]の周波数帯域を使用する。Chirp混合波は、「マイク」によって送信された後、「マイク」は、物体からの反射波を受信し、「増幅フィルタリング回路」モジュールに入って処理を行う。ここで、物体からの反射波の受信時刻をt2とする。 Figure 8 shows the mixing of Chirp waves in Example 1 of the present invention. The transmission times of the multiple Chirp waves are between t0 and t1, and the scanning frequencies are Fc1_0 - Fc1_1, Fc2_0 - Fc2_1, and Fc3_0 - Fc3_1, respectively. These frequencies use the frequency bands fm1 = 40 [kHz], fm2 = 60 [kHz], and fm3 = 80 [kHz] mentioned above. After the Chirp mixed wave is transmitted by the "microphone," the "microphone" receives the reflected wave from the object, which then enters the "amplification and filtering circuit" module for processing. Here, the time when the reflected wave from the object is received is designated as t2.
図9~図11は、本発明における実施例1の相関値演算模式図を示す。図9は、物体位置.1の関連演算結果であり、図10は、物体位置.2の関連演算結果であり、図11は、物体位置.3の関連演算結果である。 Figures 9 to 11 show schematic diagrams of correlation value calculations in Example 1 of the present invention. Figure 9 shows the correlation calculation results for object position 1, Figure 10 shows the correlation calculation results for object position 2, and Figure 11 shows the correlation calculation results for object position 3.
図9において、「参照波.1」と“増幅フィルタリング回路出力”の関連演算、「参照波.2」と「増幅フィルタリング回路出力」の関連演算、「参照波.3」と「増幅フィルタリング回路出力」の関連演算は、並行に処理される。関連演算について、上記図3に説明された。物体位置.1は、正面方向に物体がある場合であり、当該物体は、いずれもDetection Area_fm1=40[kHz]、Detection Area_fm2=60[kHz]、Detection Area_fm3=80[kHz]の範囲内にあり、受信時間t2時点における3つの「相関値の計算結果」を比較すると、「相関値.1計算結果:Vout.1”≒「相関値.2計算結果:Vout.2」≒「相関値.3計算結果:Vout.3」である。 In Figure 9, the related calculations between "Reference Wave.1" and "Amplification Filtering Circuit Output," the related calculations between "Reference Wave.2" and "Amplification Filtering Circuit Output," and the related calculations between "Reference Wave.3" and "Amplification Filtering Circuit Output" are processed in parallel. The related calculations were explained in Figure 3 above. Object Position.1 is when there is an object in the front direction, and all of the objects are within the ranges of Detection Area_fm1 = 40 [kHz], Detection Area_fm2 = 60 [kHz], and Detection Area_fm3 = 80 [kHz]. Comparing the three "correlation value calculation results" at reception time t2, "Correlation Value.1 Calculation Result: Vout.1" ≒ "Correlation Value.2 Calculation Result: Vout.2" ≒ "Correlation Value.3 Calculation Result: Vout.3."
図10における物体位置.2は、中線から少しずれた位置に物体がある場合、当該物体は、Detection Area_fm1=40[kHz]、Detection Area_fm2=60[kHz]の範囲内にあるが、Detection Area_fm3=80[kHz]の範囲内にない。受信時間t2時点の3つの「相関値の計算結果」を比較すると、「相関値.1計算結果:Vout.1”>「相関値.2計算結果:Vout.2」>「相関値.3計算結果:Vout.3」である。 In Figure 10, object position 2 indicates that an object is located slightly off the midline. This object is within the range of Detection Area_fm1 = 40 [kHz] and Detection Area_fm2 = 60 [kHz], but is not within the range of Detection Area_fm3 = 80 [kHz]. Comparing the three "correlation value calculation results" at reception time t2, we see that "correlation value 1 calculation result: Vout.1" > "correlation value 2 calculation result: Vout.2" > "correlation value 3 calculation result: Vout.3".
図11における物体位置.3は、車両の外側に物体がある場合、当該物体は、Detection Area_fm1=40[kHz]の範囲内にあるが、Detection Area_fm2=60[kHz]、Detection Area_fm3=80[kHz]の範囲内にない。受信時間t2時点の3つの「相関値の計算結果」を比較すると、「相関値.1計算結果:Vout.1」>「相関値.2計算結果:Vout.2」>「相関値.3計算結果:Vout.3」である。 In Figure 11, object position 3 indicates that if an object is located outside the vehicle, the object is within the range of Detection Area_fm1 = 40 [kHz], but is not within the ranges of Detection Area_fm2 = 60 [kHz] or Detection Area_fm3 = 80 [kHz]. Comparing the three "correlation value calculation results" at reception time t2, the following is true: "Correlation Value 1 Calculation Result: Vout.1" > "Correlation Value 2 Calculation Result: Vout.2" > "Correlation Value 3 Calculation Result: Vout.3".
図12は、本発明における実施例1の存在角度判定方法を示す。図12(1)は、相関値演算結果Voutと物体位置との関係を示す。相関値の計算結果Voutは、物体の存在位置によって変化し、図12(2)は、相関値演算結果Voutと物体角度との関係を示す。図12(1)の物体位置を物体の存在する角度に変換されると、図12(2)となる。即ち、物体の存在角度が大きくなると、Vout.2-Vout.1又はVout.3-Vout.1の結果は、角度の増加とともに増加する曲線である。演算後の「相関値.1演算結果Vout.1」と「相関値.2演算結果Vout.2」と「相関値.3演算結果Vout.3」を当該曲線と照合すれば、物体が存在する角度及び距離を判別することができる。 Figure 12 shows a method for determining the presence angle of a first embodiment of the present invention. Figure 12 (1) shows the relationship between the correlation value calculation result Vout and the object position. The correlation value calculation result Vout changes depending on the object's presence position, and Figure 12 (2) shows the relationship between the correlation value calculation result Vout and the object angle. When the object position in Figure 12 (1) is converted to the object's presence angle, Figure 12 (2) results. That is, as the object's presence angle increases, the result of Vout.2 - Vout.1 or Vout.3 - Vout.1 forms a curve that increases with increasing angle. By comparing the calculated "correlation value.1 calculation result Vout.1," "correlation value.2 calculation result Vout.2," and "correlation value.3 calculation result Vout.3" with this curve, the angle and distance at which the object is present can be determined.
図13は、本発明における実施例1の存在角度の判定の2つの応用例を示す。また、
図13(1)の水平角度の検出では、水平方向に、1つの「超音波マイク」のみによって同時に物体の「距離」と「存在角度」を検出可能な超音波検出システムを実現することを示す。
FIG. 13 shows two application examples of determining the existence angle according to the first embodiment of the present invention.
The detection of horizontal angles in Figure 13(1) shows the realization of an ultrasonic detection system that can simultaneously detect the "distance" and "existence angle" of an object in the horizontal direction using only one "ultrasonic microphone."
図13(2)の垂直角度の検出では、垂直方向に、同時に物体の「距離」と「存在角度」を検出可能であるため、物体が正面方向に存在する「対面物体」であるのか、それとも路面上に存在する「路面物体」であるのかを判別することができる。 The vertical angle detection in Figure 13 (2) can simultaneously detect the "distance" and "existence angle" of an object in the vertical direction, making it possible to determine whether the object is an "opposing object" located directly in front of the vehicle, or a "road object" located on the road surface.
実施例2
本発明における実施例2のシステムは、複数のパルス(Pulse)波を使用する。
Example 2
The system according to the second embodiment of the present invention uses a plurality of pulse waves.
図14は、本発明の実施例2のシステム構成を示す。当該システムは、混合波生成回路、マイク、増幅フィルタリング回路モジュール、関連計算回路モジュール及びCPU処理ユニットを含む。また、
(1)混合波生成回路は、「Pulse波生成処理」モジュールによって生成された異なるPulse波を混合重畳し、マイクに出力する。
(2)マイクは、超音波信号を生成する。
(3)増幅フィルタリング回路モジュールは、マイクが受信した反射エコーに対して増幅フィルタリング処理を行う。
(4)関連計算回路モジュールは、複数の関連計算回路を含み、各関連計算回路はDSP等の高速演算処理を行うことが可能な装置を使用し、増幅フィルタリング処理後の信号とPulse波から生成された「参照波出力」に対して関連演算処理を行い、処理結果を存在角度判定モジュールに入力して処理を行い、存在角度判定結果を得て存在角度出力処理モジュールによって出力し、それと同時に、距離も同期計算して出力することができる。
(5)CPU処理ユニットは、複数のPulse波の生成処理モジュール、上記Pulse波に対応する参照波生成処理モジュール、関連計算結果に処理を行う存在角度判定処理モジュール、及びその出力処理モジュールを含み、「関連計算回路モジュール」が出力する演算結果によって、物体が存在する「距離」及び「存在角度」を判定し、検出結果を出力する。
14 shows the system configuration of the second embodiment of the present invention. The system includes a mixed wave generating circuit, a microphone, an amplifying and filtering circuit module, an associated calculation circuit module and a CPU processing unit.
(1) The mixed wave generating circuit mixes and superimposes different pulse waves generated by the "pulse wave generating processing" module and outputs the result to the microphone.
(2) The microphone generates an ultrasonic signal.
(3) The amplification and filtering circuit module performs amplification and filtering on the reflected echo received by the microphone.
(4) The related calculation circuit module includes a plurality of related calculation circuits, and each related calculation circuit uses a device capable of high-speed calculation processing such as a DSP, performs related calculation processing on the signal after amplification and filtering processing and the “reference wave output” generated from the pulse wave, inputs the processing result to the existence angle determination module for processing, obtains the existence angle determination result and outputs it by the existence angle output processing module, and at the same time, the distance can also be synchronously calculated and output.
(5) The CPU processing unit includes a generation processing module for multiple pulse waves, a reference wave generation processing module corresponding to the pulse waves, a presence angle determination processing module that processes related calculation results, and an output processing module. Based on the calculation results output by the “related calculation circuit module,” the CPU processing unit determines the “distance” and “presence angle” at which an object exists, and outputs the detection results.
図15は、本発明における実施例2のPulse波の混合を示す。複数のPulse波の送信時間は、t0~t1の間にあり、周波数は、それぞれFc1、Fc2及びFc3の単一の周波数である。これらの周波数は、前記fm1=40[kHz]、fm2=60[kHz]、fm3=80[kHz]の周波数帯域を使用する。 Figure 15 shows the mixing of pulse waves in Example 2 of the present invention. The transmission times of the multiple pulse waves are between t0 and t1, and the frequencies are the single frequencies Fc1, Fc2, and Fc3, respectively. These frequencies use the frequency bands fm1 = 40 [kHz], fm2 = 60 [kHz], and fm3 = 80 [kHz].
図16~図18は、本発明における実施例2の相関値計算を示す。図16は、物体位置.1の計算結果であり、図17は、物体位置.2の計算結果であり、図18は、物体位置.3の計算結果である。図3には、既に関連計算方法が示されており、Pulse波について、相関値の計算結果の波形が異なるが、計算方法が同じである。 Figures 16 to 18 show correlation value calculations for Example 2 of the present invention. Figure 16 shows the calculation results for object position 1, Figure 17 shows the calculation results for object position 2, and Figure 18 shows the calculation results for object position 3. The related calculation method has already been shown in Figure 3, and although the waveforms of the correlation value calculation results for pulse waves are different, the calculation method is the same.
図16における物体位置.1は、正面方向に物体がある場合、当該物体は、いずれもDetection Area_fm1=40[kHz]、Detection Area_fm2=60[kHz]、Detection Area_fm3=80[kHz]の範囲内にあり、受信時間t2時点の3つの「相関値の計算結果」を比較すると、「相関値.1計算結果:Vout.1」≒「相関値.2計算結果:Vout.2」≒「相関値.3計算結果:Vout.3」である。 In Figure 16, when an object is located in the front direction, object position 1 is located within the range of Detection Area_fm1 = 40 [kHz], Detection Area_fm2 = 60 [kHz], and Detection Area_fm3 = 80 [kHz]. Comparing the three "correlation value calculation results" at reception time t2, "correlation value 1 calculation result: Vout.1" ≒ "correlation value 2 calculation result: Vout.2" ≒ "correlation value 3 calculation result: Vout.3".
図17における物体位置.2は、中線から少しずれた位置に物体がある場合、当該物体は、Detection Area_fm1=40[kHz]、Detection Area_fm2=60[kHz]の範囲内にあるが、Detection Area_fm3=80[kHz]の範囲内にない。受信時間t2時点の3つの「相関値の計算結果」を比較すると、「相関値.1計算結果:Vout.1」>「相関値.2計算結果:Vout.2」>「相関値.3計算結果:Vout.3」である。 In Figure 17, object position 2 indicates that an object is located slightly off the midline. This object is within the range of Detection Area_fm1 = 40 [kHz] and Detection Area_fm2 = 60 [kHz], but is not within the range of Detection Area_fm3 = 80 [kHz]. Comparing the three "correlation value calculation results" at reception time t2, we see that "correlation value 1 calculation result: Vout.1" > "correlation value 2 calculation result: Vout.2" > "correlation value 3 calculation result: Vout.3".
図18における物体位置.3は、車両の外側に物体がある場合、当該物体は、Detection Area_fm1=40[kHz]の範囲内にあるが、Detection Area_fm2=60[kHz]、Detection Area_fm3=80[kHz]の範囲内にない。受信時間t2時点の3つの「相関値の計算結果」を比較すると、「相関値.1計算結果:Vout.1」>「相関値.2計算結果:Vout.2」>「相関値.3計算結果:Vout.3」である。 In Figure 18, object position 3 indicates that if an object is located outside the vehicle, the object is within the range of Detection Area_fm1 = 40 [kHz], but is not within the ranges of Detection Area_fm2 = 60 [kHz] or Detection Area_fm3 = 80 [kHz]. Comparing the three "correlation value calculation results" at reception time t2, the following is true: "Correlation Value 1 Calculation Result: Vout.1" > "Correlation Value 2 Calculation Result: Vout.2" > "Correlation Value 3 Calculation Result: Vout.3".
「相関値.1計算結果」、「相関値.2計算結果」、「相関値.3計算結果」に対して比較判定を行うことにより、同時に物体が存在する「距離」及び「存在角度」を検出することができる。 By comparing the "calculation result of correlation value 1," "calculation result of correlation value 2," and "calculation result of correlation value 3," it is possible to simultaneously detect the "distance" and "existence angle" of an object.
注意すべきことは、上述したのは、本発明の比較的に好ましい実施例及び運用する技術原理である。当業者であれば理解できるように、本発明はここで述べた特定の実施例に限らず、当業者にとっては本発明の保護範囲を逸脱することなく、各種の明らかな変化、再調整と代替を行うことができる。そのため、以上の実施例によって本発明に対して比較的に詳細な説明を行ったが、本発明は以上の実施例に限らず、本発明の構想を逸脱しない情況で、さらに多くの他の等価な実施例を含むことができ、本発明の範囲は添付の請求項の範囲によって決定される。 Please note that the above are relatively preferred embodiments and operating technical principles of the present invention. Those skilled in the art will understand that the present invention is not limited to the specific embodiments described herein, and that various obvious modifications, adjustments, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the scope of protection of the present invention. Therefore, although the present invention has been described in relatively detail through the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and may include many other equivalent embodiments without departing from the concept of the present invention. The scope of the present invention is determined by the scope of the appended claims.
Claims (5)
混合波生成回路と、超音波生成モジュールと、増幅フィルタリング回路モジュールと、関連計算回路モジュールと、CPU処理ユニットとを含み、
前記混合波生成回路は、少なくとも2つの異なる周波数の励起波を混合重畳し、超音波生成モジュールに出力するために用いられ、
超音波生成モジュールは、混合重畳された励起波に基づき、対応的に少なくとも2つの検出範囲が異なる超音波信号を生成するために用いられ、
増幅フィルタリング回路モジュールは、超音波生成モジュールが受信したエコー信号に対して増幅フィルタリング処理を行うために用いられ、
関連計算回路モジュールは、少なくとも2つの関連計算回路を含み、前記少なくとも2つの関連計算回路は、それぞれ増幅フィルタリング処理されたエコー信号と、対応する参照波とに対して相関度計算を行って、異なる検出範囲の相関度の計算結果を得るために用いられ、
CPU処理ユニットは、存在角度判定処理モジュールを含み、前記存在角度判定処理モジュールは、異なる検出範囲の相関度の計算結果に基づき、被測定物体の距離情報及び存在角度を判定するために用いられ、
前記存在角度判定処理モジュールは、具体的に、
前記相関度計算結果及び予め構築された相関度値と物体存在角度との間の関連関係に基づき、被測定物体の存在角度を特定することと、
相関度ピーク値に基づき、被測定物体の検出時間を取得し、前記検出時間に基づき、被測定物体の距離情報を計算することとを実行するために用いられ、
相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することは、
異なる検出角度に対応する超音波エコー信号と参照波との相関度値を取得することと、
検出角度と対応する相関度計算結果に基づき、相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することとを含むことを特徴とする超音波検出システム。 1. An ultrasound detection system comprising:
The device includes a mixed wave generating circuit, an ultrasonic wave generating module, an amplifying and filtering circuit module, an associated calculation circuit module, and a CPU processing unit;
The mixed wave generating circuit is used to mix and superimpose excitation waves of at least two different frequencies and output the mixed and superimposed excitation waves to the ultrasonic wave generating module;
The ultrasonic wave generating module is used to generate ultrasonic signals having at least two different detection ranges according to the mixed and superimposed excitation waves;
the amplification and filtering circuit module is used to perform amplification and filtering processing on the echo signals received by the ultrasound generation module;
the associated calculation circuit module includes at least two associated calculation circuits, each of which is used to perform correlation calculation between the amplified and filtered echo signal and a corresponding reference wave, to obtain correlation calculation results for different detection ranges;
the CPU processing unit includes a presence angle determination processing module, and the presence angle determination processing module is used to determine distance information and a presence angle of the measured object based on a calculation result of the correlation degree of different detection ranges ;
Specifically, the existence angle determination processing module:
Identifying the presence angle of the object to be measured based on the correlation calculation result and a pre-established correlation between the correlation value and the object presence angle;
obtaining a detection time of the measured object based on the correlation peak value; and calculating distance information of the measured object based on the detection time;
Establishing a relation between the correlation degree value and the object existence angle includes:
Obtaining correlation values between the ultrasonic echo signals and the reference wave corresponding to different detection angles;
and establishing a correlation relationship between the correlation value and the object presence angle based on the detected angle and the corresponding correlation calculation result .
同時に同一の超音波生成モジュールに少なくとも2つの異なる周波数の混合励起波を送信して、超音波生成モジュールが対応的に少なくとも2つの検出範囲が異なる超音波信号を生成することと、
超音波信号のエコー信号を受信し、前記エコー信号をそれぞれ対応する参照波と相関度計算を行うことと、
前記相関度計算結果に基づき、被測定物体の存在角度及び距離情報を特定することとを含み、
前記相関度計算結果に基づき、被測定物体の存在角度及び距離情報を特定することは、
前記相関度計算結果及び予め構築された相関度値と物体存在角度との間の関連関係に基づき、被測定物体の存在角度を特定することと、
相関度ピーク値に基づき、被測定物体の検出時間を取得し、前記検出時間に基づき、被測定物体の距離情報を計算することとを含み、
相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することは、
異なる検出角度に対応する超音波エコー信号と参照波との相関度値を取得することと、
検出角度と対応する相関度計算結果とに基づき、相関度値と物体存在角度との間の関連関係を構築することとを含むことを特徴とする方法。 An ultrasonic detection method based on the ultrasonic detection system according to any one of claims 1 to 4 ,
Simultaneously transmitting mixed excitation waves of at least two different frequencies to a single ultrasonic wave generating module, so that the ultrasonic wave generating module correspondingly generates ultrasonic signals with at least two different detection ranges;
receiving echo signals of an ultrasonic signal and calculating a correlation between each of the echo signals and a corresponding reference wave;
determining the angle of presence and distance information of the object to be measured based on the correlation degree calculation result;
Identifying the presence angle and distance information of the object to be measured based on the correlation degree calculation result,
Identifying the presence angle of the object to be measured based on the correlation calculation result and a pre-established correlation between the correlation value and the object presence angle;
obtaining a detection time of the object to be measured based on the correlation peak value; and calculating distance information of the object to be measured based on the detection time;
Establishing a relation between the correlation degree value and the object existence angle includes:
Obtaining correlation values between the ultrasonic echo signals and the reference wave corresponding to different detection angles;
and establishing a correlation relationship between the correlation value and the object presence angle based on the detected angle and the corresponding correlation calculation result .
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