基于声波调制解调的识别控距方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010368814.6 (22)申请日 2020.05.02 (71)申请人 肖龙 地址 518126 广东省深圳市宝安区西乡碧 桂园凤凰国际智谷C座1002 (72)发明人 肖龙 (51)Int.Cl. G01S 11/14(2006.01) G08B 21/18(2006.01) (54)发明名称 一种基于声波调制解调的识别控距方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于声波调制解调的识 别控距方法， 装置包括： 波形调制器、 声波发生 器、 声波接收器、 波形解调器、 以。

2、及主控处理器五 部分。 其中波形调制器能通过声波发生电路来调 制生成时域或频域特征波形， 形成可用于识别的 触发信号； 声波发生器能驱动发射探头发射所述 触发信号， 并通过放大电路来调节声波强度， 从 而控制其有效传播距离， 实现控距要求； 当两个 或多个所述装置靠近且之间距离小于所述有效 传播距离时， 声波接收器即能接收对方所发出的 触发信号， 通过对所述触发信号解调分析来实现 对对方的识别、 以及准确控距要求。 本发明解决 了传统基于定位或者测距技术的控距方法所存 在的高功耗、 高误差、 多盲区、 复杂度高等弊端。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 111352100 A 202。

3、0.06.30 CN 111352100 A 1.一种基于声波调制解调的识别控距方法， 其特征在于： 包括波形调制器、 声波发生 器、 声波接收器、 波形解调器、 及主控处理器五个部分组件； 其中， 所述波形调制器通过声波 发生电路来调制发射声波， 从而形成由时域或者频域特征声波所组成的触发信号； 所述声 波发生器能驱动发射探头， 发射出所述触发信号， 并通过放大电路来调节触发信号的声波 强度， 从而控制声波有效传播距离； 所述声波接收器能够实时接收声波信号， 并将采集的数 据送达所述波形解调器进行解调分析； 所述主控处理器对所述解调信号进行处理识别， 根 据识别情况输出报警电路信号， 实现识。

4、别控距要求。 2.根据权利要求1所述的波形调制器， 其特征在于调制发射声波信号形成时域或者频 域特征波， 根据实际需求对所述特征波的周期、 频带、 载频、 变换率、 波形、 振幅等参数进行 设置。 3.根据权利要求1所述的声波发生器， 其特征在于驱动发射探头发射出所述触发信号； 并跟据所述控制距离要求来调节所述触发信号的声波强度。 4.根据权利要求1所述的声波接收器， 其特征在于接收声波信号， 并对信号进去滤波去 噪处理。 5.根据权利要求1所述的主控处理器， 其特征在于对解调信号进行分析， 识别由所述特 征波组成的触发信号， 激发输出报警电路信号， 并根据触发信号强度或者时间间隔， 判断间 。

5、隔距离或者移动状态。 6.根据权利要求1所述的报警电路信号可用于触发声光电提醒设备， 包括： 响铃、 闪光、 振动、 语音提示、 等其他提醒模式的一种或几种； 或者连接触发机械设备内的刹车系统； 或 者连接触发电气设备内的断电系统； 等。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111352100 A 2 一种基于声波调制解调的识别控距方法 技术领域 0001 本发明属于声波传感及信号处理技术领域， 涉及一种基于声波调制解调的识别控 距方法。 背景技术 0002 目前， 基于社会安全因素的考量， 需要一种适合可行的对特定物体或者区域进行 识别控距的方法， 运用领域包括： 在防传染病毒人传人扩散时对人。

6、与人隔离距离管控、 危险 物品安全间隔距离控制、 危险源区域防靠近预警、 高压电设备隔离带管控， 施工工地深坑边 缘安全防范距离管控， 等多个领域。 0003 目前现有的技术， 如基站定位或者射频识别方法带来高功耗、 高复杂度、 高误差、 高成本的弊端； 再如红外线或者超声波测距方法缺乏对指定物体进行识别功能、 以及存在 较大的盲区问题。 目前尚未提出有效的解决方法。 发明内容 0004 本发明的目的在于， 解决现有技术存在的以上问题， 提供了一种基于声波调制解 调的识别控距方法， 实现对指定物体或者区域进行快速识别以及精确控距的要求。 0005 为实现上述目的， 达到上述效果， 本发明提供的。

7、技术方案如下： 一种基于声波调制解调的识别控距方法， 系统包括： 波形调制器、 声波发生器、 声波接 收器、 波形解调器、 及主控处理器五个部分组件； 所述波形调制器通过声波发生电路来调制 发射声波， 从而生产由时域或者频域特征声波所组成的触发信号； 所述声波发生器能驱动 发射探头发射出所述触发信号， 并通过放大电路来控制声波强度， 从而控制声波有效传播 距离来实现控距要求； 所述有效传播距离可以通过声波衰减公式以及结合实验经验值综合 计算得出； 当两个或多个携带所述装置的物体靠近并且之间距离小于所述有效传播距离 （即要求控制距离） 时， 所述发射出的触发信号就会被对方所述装置的所述声波接收器。

8、所接 收， 进而通过所述波形解调器以及所述主控处理器进行解调识别， 从而激发报警电路信号。 0006 进一步的， 所述的波形调制器对发射声波信号进行调制， 生成时域或者频域特征 波， 从而形成用于物体识别的触发信号。 0007 进一步的， 所述的声波发生器驱动发射探头发射出所述声波触发信号； 通过调节 放大电路来控制发射声波强度， 从而控制声波的有效传播距离； 其发射声波的强度与所述 有效传播距离之前的关系可以通过声波衰减公式以及实验经验值综合计算得出； 通过控制 所述声波的有效传播距离， 可以实现控距要求。 0008 进一步的， 所述的声波接收器实时接收声波信号， 并对接收声波进行过滤去噪处。

9、 理。 0009 进一步的， 所述的波形解调器对接收声波信号进行解调分析。 0010 进一步的， 所述的主控处理器对解调信号进行处理， 识别有无包含由所述特征波 组成的触发信号， 根据所述识别情况， 激发输出报警电路信号。 说明书 1/3 页 3 CN 111352100 A 3 0011 进一步的， 所述的主控处理器根据所述触发信号的强度或者间隔时间分析， 判断 间隔距离或者移动状态， 所述触发信号的强度与间隔距离之前的关系可以通过声波衰减公 式以及实验经验值综合计算得出。 0012 进一步的， 所述输出报警电路信号可用于连接触发声光电提醒设备， 包括： 响铃、 闪光、 振动、 语音提示、 。

10、报警系统等的一种或几种； 或者连接触发机械设备内的刹车系统； 或 者连接触发电气设备内的断电系统， 等。 0013 本发明的有益效果： 本发明结合了声波传感及信号调制解调等技术， 实现了对指定物体的快速识别以及对 指定物体的准确控距要求， 满足了低功耗， 低误差， 简单快速， 无盲区的物体识别控距要求。 附图说明 0014 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 0015 在附图中： 图1是本发明方法的原理图； 图2是本发明方法的装置结构示意图； 图3是实施例中发射触发信号的特征声波频域。

11、波形图； 图4是实施例中信号互相关运算处理后的波峰图。 0016 附图标记说明： 20、 声波发射器； 21、 电路集成模块； 22、 声波接收器； 23、 输入输出电路接口。 具体实施方式 0017 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 可以理解的是， 此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明， 而非对本发明的限定。 0018 如图1所示， 本发明的原理图， 包括： 波形调制器、 声波发生器、 声波接收器、 波形解 调器、 及主控处理器五个部分组件。 0019 所述波形调制器通过控制声波发生电路来调制发射声波， 生成由时域或者频域特 征波形所组成的声波触发信号。 0020 所述。

12、声波发生器能驱动发射探头发射出所述触发信号的特征声波， 并通过调节放 大电路来控制声波强度， 从而控制声波有效传播距离来实现控距要求； 所述有效传播距离 与声波强度的关系可以通过声波衰减公式以及结合实验经验值综合计算得出。 0021 当两个或多个携带所述装置 （装置A和装置B） 的物体靠近并且距离小于所述有效 传播距离时， 所述发射的触发信号就会被对方所述装置的所述声波接收器所接收， 进而通 过所述波形解调器解调分析， 进而由所述主控处理器进行信号处理以及识别， 从而激发输 出报警电路信号。 0022 所述主控处理器通过对所述触发信号强度或者间隔时间分析， 计算出间隔距离或 者移动状态。 00。

13、23 所述输出报警电路信号可连接触发声光电提醒设备， 包括： 响铃、 闪光、 振动、 语音 提示、 报警系统等的一种或几种； 或者连接触发机械设备内的刹车系统； 或者连接触发电气 说明书 2/3 页 4 CN 111352100 A 4 设备内的断电系统， 等。 0024 例如， 工作人员佩戴装置A， 超高压电设备佩戴装置B, 当所述工作人员靠近所述 超高压电设备， 并且间距小于安全所需距离时， 装置A将输出报警电路信号， 触发报警装置， 同时装置B将输出报警电路信号， 触发设备断电系统。 0025 如图2所示， 本发明的整体结构示意图， 包括： 声波发射器20， 包括： 信号放大电路 和声波。

14、发射探头； 电路集成模块21， 包括： 集成声波调制器、 声波解调器、 主控处理器； 声波 接收器22， 包括： 声波接收探头和滤波电路； 输入输出电路接口23， 包括供电触头、 主控指令 输入输出触头、 以及报警电路信号输出触头。 0026 如图3所示， 此处展示实施例中发射触发信号的特征声波频域波形图， 其调制载波 在2500Hz频域， 周期为1秒， 信号时长为50毫秒， 控制距离调节为1米。 0027 如图4所示， 此处展示了实施例中， 处理接收触发信号经后形成的波峰图， 其信号 处理方法为互相关函数算法， 该波峰用于后续引发报警电路信号输出。 0028 本发明结合了声波传感及信号调制解。

15、调等技术， 实现快速的对特定物体或者区域 进行识别、 以及准确控距的要求。 具备低功耗， 低误差， 低复杂程度， 无盲区等优势。 0029 注意， 上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。 本领域技术人员会理解， 本发明不限于这里所述的特定实施例， 对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、 重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。 因此， 虽然通过以上实施例对本发明进行 了较为详细的说明， 但是本发明不仅仅限于以上实施例， 在不脱离本发明构思的情况下， 还 可以包括更多其他等效实施例， 而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。 说明书 3/3 页 5 CN 111352100 A 5 图1 图2 图3 说明书附图 1/2 页 6 CN 111352100 A 6 图4 说明书附图 2/2 页 7 CN 111352100 A 7 。