[发明专利]超声波测距避障系统

权利要求书

1.超声波测距避障系统，包括控制处理单元、串口电路和电源管理模块，其特征在于，还包括多通道超声波收发电路、CAN收发电路，所述控制处理单元分别连接有超声波收发电路、串口电路、电源管理模块以及CAN收发电路，所述超声波收发电路用于检测障碍物并测度距离；所述电源管理模块用于超声波收发电路、CAN收发电路和控制处理单元的供电，所述控制处理单元用于系统各模块的运作控制。

2.如权利要求1所述的超声波测距避障系统，其特征在于，所述超声波收发电路由至少三个独立的超声波发射和接收电路组成，每个独立电路设置于系统的不同方位。

3.如权利要求1或2所述的超声波测距避障系统，其特征在于，所述超声波收发电路中每个独立电路包括收发一体超声波探头、收发驱动电路及回波信号处理电路；其中，控制处理单元、收发驱动电路、收发一体超声波探头以及回波信号处理电路闭环连接。

4.如权利要求3所述的超声波测距避障系统，其特征在于，所述收发驱动电路用于超声波信号发射和回波信号的接收，其中超声波发射具有设定幅度和频率的脉冲信号检测障碍物。

5.如权利要求3所述的超声波测距避障系统，其特征在于，所述回波信号处理电路包括初级放大电路、滤波电路、次级放大电路、检波整形电路和电平转换电路，其中，回波信号先经初级放大电路放大后由滤波电路进行滤波，其后再经次级放大电路进行二次放大，最后经检波整形电路得到方波信号，经过电平转换电路转换成开关信号。

6.如权利要求5所述的超声波测距避障系统，其特征在于，所述回波信号处理电路信号输入端连接到第一电阻一端，第一电阻另一端与第一电容一端相连接，第一电容的另一端与第一运放的反相输入端相连接；第一运放的同相输入端连接到第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接到第三电阻的一端，第三电阻的另一端与第一运放的输出端相连接；第一运放的同相输入端与第二电容的一端连接，第二电容的另一端接地；第一运放的输出端与第四电阻一端相连接，第四电阻的另一端连接到第三电容的一端，第三电容的另一端连接到第二运放的反相输入端；第二运放的同相输入端与第五电阻的一端相连接，第五电阻的另一端连接到第六电阻和第四电容并联后的一端，第六电阻和第四电容并联后的另一端与第二运放的输出端相连接；第二运放的同相输入端与第二电容的一端相连接，第二电容的另一端接地；第二运放的输出端与第七电阻的一端相连接，第七电阻的另一端与第五电容的一端相连接，第五电容的另一端与第三运放的反相输入端相连接；第三运放的反相输入端与第八电阻的一端相连接，第八电阻的另一端连接到第三运放的输出端；第三运放的同相输入端一方面与第十五电阻的一端相连接，第十五电阻的另一端接电源，另一方面与第十六电阻的一端相连接，第十六电阻的另一端接地；第三运放的输出端与第六电容的一端相连接，第六电容的另一端连接到检波二极管的一端，检波二极管的另一端连接到第四运放的同相输入端；第四运放的同相输入端与第九电阻和第七电容并联后的一端相连接，第九电阻和第七电容并联后的另一端连接到第四运放的反相输入端；第四运放的反相输入端一方面经第十电阻接电源，另一方面经第十一电阻接地；第四运放的输出端与稳压二极管的一端相连接，稳压二极管的另一端连接到三极管的基极；三极管的基极与第十二电阻和第八电容并联后的一端相连接，第十二电阻和第八电容并联后的另一端接地；三极管的发射极接地；三极管的集电极与第十三电阻的一端相连接，第十三电阻的另一端接电源；三极管与第十四电阻的一端相连接，第十四电阻的另一端连接到信号输出端。

7.如权利要求6所述的超声波测距避障系统，其特征在于，所述第一电容将收发一体超声波探头接收到的回波信号中的低频直流信号过滤，使得前级放大电路对回波信号中的交流信号进行放大。

8.如权利要求6所述的超声波测距避障系统，其特征在于，所述检波整形电路通过由第九电阻和第七电容构成低通滤波器处理后形成圆滑的包络信号，再经整形处理为方波信号。

9.如权利要求1所述的超声波测距避障系统，其特征在于，所述CAN收发电路一端连接有控制处理单元，另一端连接有主控制器，用于实现控制处理单元和主控制器间的通信。