具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置及应用方法

专利名称：具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置及应用方法
技术领域：
本发明为一种具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置及应用于其上的方 法。尤指对产生超音波的元件输入指定相位、振幅、脉冲个数和频率的驱动信号，以缩减其 内部衰减信号的衰减时间而能快速地减少其振动的一种装置及其方法。
背景技术：
超音波感测装置(Ultrasonic Transducer)是一种利用超音波的发射技术而被广 泛应用的装置。在目前的应用中，超音波感测装置可为单一发射型，即通过发出特定频率的 音波来产生出所需的振动效果；或亦可为同时包含有超音波发射与接收其反射的设计，也 就是将其发射器与接收器皆设置于超音波感测装置之中，并且两者皆朝同一方向来进行超 音波的发射和反射后的波形接收。举例来 说，距离的测量便为此类超音波感测装置的一种 被广泛应用的功能与用途。其设计原理是将超音波发射出去之后遇到对应的物体或目标物 产生反射，并根据接收到反射波期间所经历的时间长短进行与物体或目标物之间的距离计算在超音波感测装置内产生出超音波的发射器，于目前技术是设计为对一压电片施 以一驱动电压后使其能以振动方式产生超音波。而目前常见的运作，驱动电压可采用频率 约40KHz的驱动信号来对压电片进行振动的驱动，而压电片可在驱动信号一开始驱动之时 便产生出对应的超音波。但是受限于振动上的机械特性，压电片并无法立即地在驱动信号 一结束之际便对应呈现出停止振动的静止状态，而是须于一定的时间内逐渐地从振动状态 转成为静止不动，此一情况可称为信号的鸣响振荡(Ringing)现象。在这段时间之内虽然 压电片的振动会逐渐衰减，但仍会呈现出对应的信号与波形。由于超音波感测装置的发射 器和接收器为同一个元件，接收器在接收到反射波后，反射波会使得压电片产生振动，而产 生相对应的信号波形。因此在进行时间历程的距离计算时，若超音波感测装置与待测物之 间的距离较短，则装置内的鸣响振荡(Ringing)现象的波形或所呈现出的衰减信号便有可 能会对接收后续反射波的信号处理上造成影响。请参阅图1，为现有的超音波感测装置进行测距运作上的信号随时间呈现的示意 图。如图所示，其左边下方的波形代表一驱动信号DS从启动至停止运作(时间t0)的示意； 在驱动信号DS的运作下，装置内的压电片便对应产生出振动，而此振动具有如其上方波形 所示的一振荡信号0S，并以此产生与发射出超音波。由于鸣响振荡(Ringing)现象的影响， 在驱动信号DS停止后，相对应的振荡信号OS并不会立即停止，而是逐渐衰减为一衰减信号 RS，而其右边的一反射信号ES则代表超音波从物体或目标物上反射后所呈现的结果。另外，为了避免噪声的影响使得系统产生误判，便在判断上设定如图所示的一触 发边界(Threshold Level) L ；而在目前技术中，该触发边界L可被设定为约1伏特的振幅 大小或是其它的默认值。当反射信号大于触发边界L，则系统会判断有物体的存在，并且将 接收到大于触发边界L的反射信号的时间点，如图1中的t2，判定为检测到物体的时间。利 用这个时间，便可以算出物体与超音波的实际距离。
在驱动信号DS停止后，到振荡信号OS衰减至触发边界L以下的这段时间，无法被 用来检测物体的实际距离，此段时间称之为死区(Dead Zone)Zd。因此，当呈现出衰减的衰 减信号RS的振幅小于该触发边界L时，即在时间tl处才可视为不会对反射信号ES造成影 响接收的状态。 然而，当需要测量的距离较短时，超音波从发射至反射被接收的时间历程便会较 小，使得反射信号ES会和其衰减信号RS靠得过近而造成影响，甚至是接收反射波的时间会 早于该衰减信号RS完成衰减的时间。并且在目前技术中，将发射器的超音波发射与接收器 的接收反射波的功能设计由同一个收发器(Transducer)或收发模块来处理时，所接收的 反射信号ES和其衰减信号RS —旦混合之后便会无法作辨别。在图2中，便呈现了现有的超音波感测装置产生信号混合状态的示意图。虽然衰 减信号RS在时间tl之时达到小于该触发边界L的状态，但由于所需的衰减时间过长，意即 死区Zd的范围过大，而未能在接收到反射信号ES的时间t2之前先达到小于该触发边界L 的状态，进而影响了后续反射信号ES的接收而造成两个信号混合的结果，使得处理上无法 清楚分辨接收到反射波的时间及其对应的波形。是故，死区Zd的存在，将造成超音波感测 装置无法进行近距离的检测。是故，如何有效的缩小死区Zd，便为本案发展的主要目的。

发明内容
本发明的目的在于提供一种具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置及应 用于其上的方法，使装置中产生超音波的元件在输入指定相位、振幅、脉冲个数和频率的驱 动信号后，能缩减其内部衰减信号的衰减时间而快速地从振动状态转为静止。本发明为一种信号衰减时间调整方法，应用于一超音波感测装置上，该超音波感 测装置包含有一前置处理模块和一超音波收发模块，该方法包含下列步骤由该前置处理 模块产生一第一驱动信号，以使该超音波收发模块接收并根据该第一驱动信号产生振动而 发射一感测波；该前置处理模块停止该第一驱动信号，使得该超音波收发模块内部的振动 进入衰减状态而形成一衰减信号；由该前置处理模块根据该第一驱动信号产生一第二驱动 信号，并传输至该超音波收发模块上；以及由该超音波收发模块接收并由该第二驱动信号 而将该衰减信号加以抵消，以缩短该衰减信号的衰减时间，并进而接收该感测波反射后的 一反射波。本发明另一方面为一种具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，包含有 一前置处理模块，用以产生一第一驱动信号，并在停止该第一驱动信号后，根据该第一驱动 信号产生一第二驱动信号；以及一超音波收发模块，信号连接于该前置处理模块，用以接收 并根据该第一驱动信号产生振动而发射一感测波，且在该前置处理模块停止该第一驱动信 号后，接收该第二驱动信号，并通过该第二驱动信号将其内部的振动因进入衰减状态而形 成的一衰减信号加以抵消，以缩短该衰减信号的衰减时间，进而用以接收该感测波反射后 的一反射波。


本案通过下列附图及说明，便得一更深入的了解图1，为现有的超音波感测装置进行测距运作上的信号随时间呈现的示意图。
图2，为现有的超音波感测装置产生信号混合状态的示意图。图3，为本发明的超音波感测装置100的功能方块示意图。图4(a)，为未启动对应的驱动信号进行鸣响振荡现象改善的信号随时间呈现的示 意图。图4(b)，为启动了对应的驱动信号进行鸣响振荡现象改善的信号随时间呈现的示 意图。图5，为本实施例中所产生的第一驱动信号DSl和第二驱动信号DS2的信号随时间 呈现的示意图。图6，为本发明实施方法流程图。主要元件符号说明本案附图中所包含的各元件列示如下驱动信号DS衰减信号RS反射信号ES触发边界L 死区Zd时间 t0、tl、t2、tl，第一驱动信号DSl 第二驱动信号DS2振幅Vl、V2相位平移值t脉冲数目η超音波感测装置100前置处理模块10 微处理器11信号调幅器12驱动电路13接收电路14超音波收发模块20发射器21接收器22振荡信号OS
具体实施例方式如现有技术所述，当超音波感测装置利用对压电片施以驱动电压来产生出振动而 发射出超音波，且驱动信号停止运作而在波形上呈现出所谓的死区(Dead Zone)的衰减信 号时，便有可能会对后续反射信号的接收与处理造成影响。由于此一影响程度会因为死区 在信号随时间呈现的波形分布上的时间长度的不同而不一，例如死区的范围越大，则超音 波感测装置无法量测物体的范围也会增加。如果死区的时间长度为0，就代表物体贴近超音 波感测装置表面时，也能进行检测。换句话说，当所述的死区在信号随时间呈现的波形分布 上范围越大时，造成影响的程度便会增加；是故，若能减少其死区在分布上所占的范围，也 就是减少其衰减信号的衰减时间或加快衰减信号到达小于其触发边界的可检测标准，则由 于物体与超音波感测装置距离太近而导致的两信号出现相混合而无法作辨别的情形便可 有效获得解决。本发明所提出的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置及其对应用 于其上的方法，便是以上述的方向进行发展与提出改善的技术。请参阅图3，为本发明的超音波感测装置100的功能方块示意图。如图所示，其主 要包含有一微处理器11、一前置处理模块10和一超音波收发模块20。其中，该微处理器11 包含了一信号调幅器12，而该前置处理模块10包含了一驱动电路13和一接收电路14 ；而 该超音波收发模块20则同时具有超音波的发射以及相关反射波的接收功能，并能分别由其中的一发射器21和一接收器22来完成。而此图中亦呈现了其彼此间的设置与信号连接 关系。和现有技术的应用相同，本发明的超音波感测装置100亦能应用于对一物体或一目 标物(未显示于图式)之间所相隔距离的大小的感测与计算上。然而，本发明是在未增加 或改变现有装置的相关功能元件的设计或制造下，以产生出特定的驱动信号与其波形关系 来达到缩减或调整其衰减信号的衰减时间。承上所述，本发明所产生的相关驱动信号是由该前置处理模块10所产生，而对应 的超音波发射与反射波接收则由该超音波收发模块20来完成。同样的，由于相关驱动信号 是针对超音波收发模块20中的发射器21来作驱动输出，且发射器21亦以前述的压电片来 设置，使得所述的鸣响振荡(Ringing)现象便会出现在其超音波收发模块20内部。而该超 音波收发模块20亦同时兼有发射与接收的功能，使得所接收到的反射波的反射信号便可 能和其压电片的振动因鸣响振荡现象进入衰减状态所形成的衰减信号产生混合。请同时参阅图4(a)和图4(b)的图式，以进行本发明的信号衰减时间调整方法应 用下的差异比较与说明。其中图4(a)为未启动对应的驱动信号来进行鸣响振荡现象改善 的信号随时间呈现的示意图；而图4(b)则为启动了对应的驱动信号来进行鸣响振荡现象 改善的信号随时间呈现的示意图。在此两图中的呈现，是将主要的驱动信号、振荡信号、衰 减信号和所接收的反射信号以分开的方式表示，以便于作示意说明，实际上振荡信号衰减 信号和所接收的反射信号为在同一时间轴上，如图1和图2所示；而其中关于触发边界L的 示意，可和于现有技术中所提到的说明相同。在本发明的一实施例中，前置处理模块10是先产生一第一驱动信号DS1，以使超 音波收发模块20中的发射器21接收并根据该第一驱动信号DSl产生振动，而此振动具有 一振荡信号0S，并以此振动来发射一感测波。如图3所示，微处理器11和其中的信号调幅 器12能对所将产生的第一驱动信号DSl进行控制，也就是能控制其频率、振幅或所将运作 的时间，进而再交由驱动电路13作对应的驱动输出。而如图4(a)所示，在时间t0处，前置 处理模块10便停止了第一驱动信号DSl的驱动输出，使得在超音波收发模块20内部的振 动便从该振荡信号OS转变成了一衰减信号RS。该衰减信号RS在此图的波形示意中占了较 大的分布范围，代表其衰减信号RS是需要有较长的时间才能完成衰减的过程。承上所述，于此例中，当以类似的方式而由该前置处理模块10产生一第二驱动信 号DS2并传输至该超音波收发模块20上时，其对应的波形分布便能呈现如图4(b)中所示 的结果。其特征在于在本发明中的第二驱动信号DS2的产生，是由微处理器11根据之前的 该第一驱动信号DSl来决定出其彼此相位不同的该第二驱动信号DS2。而当和第一驱动信 号DSl相关联的振荡信号OS进入衰减状态而形成该衰减信号RS时，初始衰减部分的衰减 信号RS的整体波形的相位约为该振荡信号OS的相位；因此，当超音波收发模块20再接收 相位不同的另一驱动信号时(即该第二驱动信号DS2)，由于波形相位不同代表其振动方向 不同步，会有在相反方向上振动的状况，从而能使其振动的能量加以抵消。更进一步来说，该第二驱动信号DS2的相位，相较于该第一驱动信号DSl可呈现为 完全的反相位以达最佳的振动能量抵消效果。或者，第二驱动信号DS2相较于第一驱动信 号DSl之间能存有一相位平移值即可，而该相位平移值的大小便由微处理器11根据之前的 第一驱动信号DSl来处理与控制。其关键在于所使用的相位平移值能让两个驱动信号所呈 现的波形之间，造成 振动方向上的能量抵消而非进一步地振幅加倍；若能达到能量抵消的结果，便能减少衰减信号RS的衰减时间。 而在此实施例中，第二驱动信号DS2的产生可和第一驱动信号DSl具有相同的频 率；也就是说，两信号的波形能量抵消需通过相位的不同来完成。当然，第二驱动信号DS2 所使用的频率亦可和第一驱动信号DSl不同，如此使得基本上第二驱动信号DS2的波形便 不同于该第一驱动信号DSl以及该衰减信号RS的波形。但此一设定仍需详细控制其波形 能量振动方向上的不同，使其第二驱动信号DS2在波形上才能有效抵消衰减信号RS所具有 的振动能量。而此一处理亦由微处理器11负责。再者，除了相位或与频率外，第二驱动信号DS2的产生还可在信号调幅器12的控 制下调整所需的振幅。当然，第二驱动信号DS2所使用的振幅可和第一驱动信号DSl的振 幅为相同或不同。进一步来说，由振幅的不同，衰减信号RS所具有的振动能量可以均勻而 稳定地进行抵消。于此实施例的第二驱动信号DS2的振幅设定为小于或略小于第一驱动信号DSl的 振幅，使其衰减信号RS的衰减能均勻、稳定而较快速地完成。而于另一实施例中，亦可将其 振幅设定为和第一驱动信号DSl的振幅相同；在此一情形下，就必须对应来设定与控制第 二驱动信号DS2的驱动时间和所使用的相位或频率，以避免造成如上所述的增加其鸣响振 荡现象的情形出现。而此一处理是同时由信号调幅器12负责。此外，第二驱动信号DS2的 振幅不限于上述两种情形，亦可大于第一驱动信号DSl的振幅，但须经过适当的设计控制， 能使衰减信号RS的衰减时间缩短，而非增加其鸣响振荡现象的情形出现。承上所述，所使用的驱动时间便为另一重要的控制参数。而控制所产生的第二驱 动信号DS2的驱动时间，详细来说便是设定其第二驱动信号DS2中的周期性波形的脉冲个 数。在本发明中，第二驱动信号DS2的产生是和第一驱动信号DSl具有不同的相位，但衰减 信号RS的形成或其波形的分布情形是和第一驱动信号DSl或对应的振荡信号OS的大小有 关。如图4(a)中所示的实施说明，虽然衰减信号RS的衰减为将波形的振幅缓慢地变小，但 在其衰减的波形中所构成的脉冲个数仍较多。而此例图4 (b)中第二驱动信号DS2其振幅保持固定，若第二驱动信号DS2的波形 所构成的周期性脉冲个数未能和衰减信号RS的衰减脉冲个数有一对应关系时，所述的能 量抵消运作便会有所影响。例如当第二驱动信号DS2的脉冲个数较少时，便可能会不足以 对该衰减信号RS所具有的能量进行充分抵消；又或者第二驱动信号DS2的脉冲个数较多 时，又可能反而造成更进一步的鸣响振荡现象。因此，在本发明中的第二驱动信号DS2的波 形所构成的脉冲个数便需在相对应的条件下加以设定。而此一处理亦由微处理器11负责。而图5所示为本实施例中，所设定以及由前置处理模块10所产生的第一驱动信号 DSl和第二驱动信号DS2的信号随时间呈现的示意图。此图式是以方波进行示意与实施说 明，但相关信号亦能以弦波或三角波的方式产生。如图所示以及根据前述的说明，此例的第 二驱动信号DS2的振幅V2是小于第一驱动信号DSl的振幅VI。且于第一驱动信号DSl之 后产生的第二驱动信号DS2，相较于该第一驱动信号DSl之间具有一相位平移值t。且此例 的第二驱动信号DS2的频率是和第一驱动信号DSl的频率相同。另外，所呈现的第二驱动 信号DS2的波形的脉冲数目(图式以η表示)是以3个作说明；而此一脉冲数目η是可在 相对应的条件下作设定与调整。详细来说，本发明的第二驱动信号DS2的产生或者是现有的第一驱动信号DSl的产生，便是在微处理器11的控制下产生，也就是由微处理器11和其中的信号调幅器12分 别针对特定的参数或条件来处理或调整；例如相位、频率、脉冲个数和振幅等。而该驱动电 路13便能进一步将这些完成处理或调整的参数或条件的第一驱动信号DSl和第二驱动信 号DS2进行对应的驱动输出，使其超音波收发模块20能作对应地接收与振动。同时，由上述的实施说明可知，本发明的第二驱动信号DS2的产生相对于第一驱 动信号DS 1或是其振荡信号OS衰减后的衰减信号RS，便是被设计为对其振动能量产生出 抵消作用的一种煞车信号(Brake Pulses)。目的就是在于强迫诸如以压电片材料制成的该 发射器21能实时停止振动，而利用彼此波形不同方向上的振动来拉扯其压电片，使其能快 速地从振动状态转成为静止，进而缩减其衰减信号RS的衰减时间。同时比较图4(a)和图 4 (b)，图4 (b)的衰减信号RS能被快速地衰减，从而增加了后续信号接收与有效对其作辨别 的时间长度。其中，图4(b)中的衰减信号RS完成衰减的时间tl’相较于图4(a)中的衰减 信号RS完成衰减的时间tl呈现出时间大幅度地提前，进而能将现有技术中所述的死区范 围大幅缩小。而本发明的超音波感测装置100亦应用于对和一物体或目标物之间相隔距离的 计算。如前所述，根据第一驱动信号DSl而发射出该感测波，是由超音波收发模块20中的 发射器21运作的；当该感测波遇到或碰撞至其物体或目标物时，便会被反射而形成一反射 波。在此例中，接收该感测波反射后的该反射波是由超音波收发模块20中的接收器22负 责，而代表该反射波被接收到的波形如图4(a)和图4(b)中的一反射信号ES所示。根据前 述对于衰减信号RS在衰减时间上的说明，于图4(b)中接收该反射波(即反射信号ES)的 时间t2之际，便已能有效确定衰减信号RS已完成衰减，或已衰减至其振幅可对接收后续的 反射信号ES作检测或辨别的标准。此外，接收反射后的该反射波的接收器22，能进一步将该反射波或所代表的反射 信号ES进行输出。而如图3所示，本发明的超音波感测装置100还包含有该接收电路14， 该接收电路14的信号连接于接收器22，用以接收该反射波或所代表的反射信号ES以提供 其超音波感测装置100和所述的目标物之间距离计算的进一步处理。本发明的接收电路14 可将所接收的反射波或反射信号ES作一压电信号的转换后，提供对于接收时间上的判断； 而其判断可交由该微处理器11或是超音波感测装置100中的其它相关判断处理单元来进 行。而主要的处理或计算方式是和现有技术相同，也就是根据发射该感测波以及接收该反 射波之间的时间长度，来决定超音波感测装置100和其目标物之间的距离。请参阅图6，为本发明实施方法流程图。首先，由前置处理模块10产生一第一驱 动信号DSl，以使超音波收发模块20接收并根据第一驱动信号DSl产生振动而发射一感测 波(步骤Si)；接着，前置处理模块10停止第一驱动信号DS1，使得超音波收发模块20内部 的振动进入衰减状态而形成一衰减信号RS (步骤S2)；其次，由前置处理模块10根据第一 驱动信号DSl产生相位不同的一第二驱动信号DS2，并传输至超音波收发模块20上(步骤 S3)；最后，由超音波收发模块20接收第二驱动信号DS2并依据第二驱动信号DS2产生振动 而将衰减信号RS加以抵消，以减少衰减信号RS的衰减时间，并进而接收感测波反射后的一 反射波(步骤S4)。
此外，本发明为仅由相关的现有单元来依序产生出所需的驱动信号进行驱动，且 亦由相关的现有单元来控制对应信号的相位或振幅等参数，从而能在不增加新元件与额外成本下完成所需的信号衰减时间的调整与控制。而本发明的概念可将其调整与控制方法以程序的层面或芯片设计的方式完成于对应的装置之中，并于完成制造后对各个装置作逐一 预设与检测；例如设定其第二驱动信号所需的相位、频率、振幅或脉冲个数等，使得本发明 的装置能以最适的设定状态进行应用。综上所述，利用本发明所提出的装置以及应用于其上的方法，便能使发射出超音 波的相关收发模块其内部针对驱动信号的驱动下所产生的信号衰减情形能加速地完成，也 就是能缩减其衰减时间；于此情形下便能缩小其信号上死区所呈现的范围，进而让收发模 块或接收器在接收所发射出的超音波反射后的反射波时，不会因为可能的信号混合情形造 成处理与辨别上的问题。更进一步来说，当所使用的超音波感测装置具有此一信号衰减时 间调整功能时，其和物体或目标物之间的距离感测与计算便能够在彼此距离更接近的情况 下进行运作。是故，本发明能有效地解决与改善现有技术中所提出的相关问题，而成功地达 到了本案发展的主要目的。任何熟悉本技术领域的人员，可在运用与本发明相同目的之前提下，使用本发明 所揭示的概念和实施例变化来作为设计和改进其它一些方法的基础。这些变化、替代和改 进不能背离申请专利范围所界定的本发明的保护范围。是故，本发明得由熟悉此技艺的人 士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护的。
权利要求
一种信号衰减时间调整方法，应用于一超音波感测装置上，该超音波感测装置包含有一前置处理模块和一超音波收发模块，该方法包含下列步骤由该前置处理模块产生一第一驱动信号，以使该超音波收发模块接收并根据该第一驱动信号产生振动而发射一感测波；该前置处理模块停止该第一驱动信号，使得该超音波收发模块内部的振动进入衰减状态而形成一衰减信号；由该前置处理模块根据该第一驱动信号产生一第二驱动信号，并传输至该超音波收发模块上；以及由该超音波收发模块接收并通过该第二驱动信号而将该衰减信号加以抵消，以缩短该衰减信号的衰减时间，并进而接收该感测波反射后的一反射波。
2.如权利要求1所述的信号衰减时间调整方法，其特征在于，该方法包含下列步骤根 据发射该感测波以及接收该反射波之间的时间长度，而决定该超音波感测装置和一目标物 之间的距离。
3.如权利要求1所述的信号衰减时间调整方法，其特征在于，该第一驱动信号具有一 第一相位、一第一振幅、一第一驱动信号脉冲个数及一第一频率，该第二驱动信号具有一第 二相位、一第二振幅、一第二驱动信号脉冲个数及一第二频率。
4.如权利要求3所述的信号衰减时间调整方法，其特征在于，该第二振幅能经由设定 而和该第一振幅为相同。
5.如权利要求3所述的信号衰减时间调整方法，其特征在于，该第二频率和该第一频 率为相同，且该第二相位与该第一相位之间存有一相位平移值。
6.如权利要求5所述的信号衰减时间调整方法，其特征在于，该相位平移值经由设定 而使该第二驱动信号的波形和该第一驱动信号的波形为相位不同或反相位。
7.如权利要求3所述的信号衰减时间调整方法，其特征在于，该第二频率和该第一频 率为不同，使得该第二驱动信号的波形不同于该第一驱动信号的波形。
8.如权利要求3所述的信号衰减时间调整方法，其特征在于，该第二驱动信号脉冲个 数能加以设定。
9.一种具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在于，包含有一前置处理模块，用以产生一第一驱动信号，并在停止该第一驱动信号后，根据该第一 驱动信号产生一第二驱动信号；以及一超音波收发模块，信号连接于该前置处理模块，用以接收并根据该第一驱动信号产 生振动而发射一感测波，且在该前置处理模块停止该第一驱动信号后，接收该第二驱动信 号，并通过该第二驱动信号将其内部的振动因进入衰减状态而形成的一衰减信号加以抵 消，以缩短该衰减信号的衰减时间，进而用以接收该感测波反射后的一反射波。
10.如权利要求9所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在于， 该第一驱动信号具有一第一相位、一第一振幅、一第一驱动信号脉冲个数及一第一频率，该 第二驱动信号具有一第二相位、一第二振幅、一第二驱动信号脉冲个数及一第二频率。
11.如权利要求10所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该第二振幅能经由设定而和该第一振幅为相同。
12.如权利要求10所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在于，该第二频率和该第一频率为相同，且该第二相位与该第一相位之间存有一相位平移值。
13.如权利要求12所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该相位平移值经由设定而使该第二驱动信号之波形和该第一驱动信号的波形为相位不 同或反相位。
14.如权利要求10所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该第二频率和该第一频率为不同，使得该第二驱动信号的波形不同于该第一驱动信号 的波形。
15.如权利要求10所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该第二驱动信号脉冲个数能加以设定。
16.如权利要求10所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该超音波感测装置包含有一微处理器，用以处理所将产生的该第一相位和该第二相位；一信号调幅器，设置于该微处理器中，用以调整所将产生的该第一振幅和该第二振幅；以及一驱动电路，设置于该前置处理模块中并信号连接于该信号调幅器，用以将完成相位 处理与振幅调整的该第一驱动信号和该第二驱动信号进行驱动输出。
17.如权利要求16所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该微处理器用以处理所将产生的该第一频率、该第一驱动信号脉冲个数、该第二频率和 该第二驱动信号脉冲个数。
18.如权利要求16所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该超音波收发模块包含有一发射器，信号连接于该驱动电路，用以接收并根据该第一驱动信号产生振动而发射 该感测波；以及一接收器，用以接收该感测波形成反射后的该反射波，并将该反射波进行输出。
19.如权利要求18所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该超音波感测装置包含有一接收电路，设置于该前置处理模块中并信号连接于该接收 器，用以接收该反射波以提供该超音波感测装置和一目标物之间的距离计算。
20.如权利要求18所述的具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置，其特征在 于，该发射器和该接收器为一同一超音波收发器，且该衰减信号形成于该超音波收发器中。
全文摘要
本发明为一种具有信号衰减时间调整功能的超音波感测装置及应用方法，该装置包含有一前置处理模块和一超音波收发模块，该方法包含下列步骤由前置处理模块产生一第一驱动信号，以使超音波收发模块接收并根据第一驱动信号产生振动而发射一感测波；前置处理模块停止第一驱动信号，使得超音波收发模块内部的振动进入衰减状态而形成一衰减信号；由前置处理模块根据第一驱动信号产生一第二驱动信号，并传输至超音波收发模块上；以及由超音波收发模块接收并通过第二驱动信号而将衰减信号加以抵消，以缩短衰减信号的衰减时间，并进而接收感测波反射后的一反射波。
文档编号G01S15/08GK101988965SQ20091016022
公开日2011年3月23日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者乔翰·卡夫斯, 廖显庆, 斯蒂夫·范贝克霍芬, 米歇尔克兰·史沃明, 陈翰霆 申请人:建兴电子科技股份有限公司