用于超声波测距的系统和方法.pdf

(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CN107923975A(43)申请公布日2018.04.17(21)申请号201580081575.3(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任(22)申请日2015.07.09公司11021代理人闫晔(85)PCT国际申请进入国家阶段日2018.01.09(51)Int.Cl.G01S15/08(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据G01S15/93(2006.01)PCT/CN2015/0836382015.07.09(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/004825EN2017.01.12(71)申请人深圳市大疆创新科技有限公司地址518057广东省深圳市南山区高新区南区粤兴一道9号香港科大深圳产学研大楼6楼(72)发明人谢捷斌张立天任伟权利要求书4页说明书11页附图6页(54)发明名称用于超声波测距的系统和方法(57)摘要本发明公开了一种用于在移动平台(200)上使用超声波来测距的系统(100)和方法。所述系统(100)包括超声波收发器(110)，所述超声波收发器(110)可以发射和/或接收超声波(301)并且使用所述超声波(301)的飞行时间来确定距所关注物体(250)的距离。所述系统(100)适于通过使用所述移动平台(200)的动态模型(260)对接收到的超声回波(302)的可能位置设置约束来减少噪声(303)。可以使用线性、恒速动态模型(260)来设置约束。所述系统(100)还可以通过对接收到的超声波波形(500)进行分包并且根据包络(550)的高度和宽度过滤掉噪声(303)来减少噪声(303)。所述系统(100)也可以通过从所述接收到的波形(500)中减去余震波形(910)来移除所述超声波收发器(110)中的死区。所述系统(100)和所述方法适合于在任何类型的移动平台(200)，包括无人飞行器上进行超声波测距。CN107923975ACN107923975A权利要求书1/4页1.一种适于移动平台的超声波测距方法，所述方法包括：通过对所述移动平台的运动估计来识别从物体接收的超声回波；以及基于所述超声回波来确定所述移动平台与所述物体之间的距离。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述识别包括在接收到的声波波形上，将所述超声回波区别于噪声。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述区分所述超声回波包括在所述接收到的声波波形上，将所述超声回波区别于白噪声。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述识别包括将所述声波波形分成包络并且识别对应于所述超声回波的包络。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述识别还包括使用阈值来过滤所述包络。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述过滤包括根据每个包络的带宽来过滤所述包络。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述过滤包括根据每个包络的振幅来过滤所述包络。8.根据权利要求2-7中任一项所述的方法，还包括在所述识别之前：确定余震波形；以及从所述接收到的声波波形中减去所述余震波形。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述确定所述余震波形包括在减少回波和/或减少噪声的条件下接收超声波波形并且基于所述接收到的超声波波形来确定所述余震波形。10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述确定所述余震波形包括确定所述余震波形相对于对应的超声波发射的定时，并且其中所述减去所述余震波形包括根据所述定时减去所述余震波形。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述运动估计包括根据动态模型预测所述移动平台的位置。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述运动估计还包括根据所述移动平台的所述预测位置识别所述超声回波。13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述动态模型是线性动态模型。14.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述动态模型是非线性动态模型。15.根据权利要求11-14中任一项所述的方法，其中所述动态模型是定速动态模型。16.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中所述动态模型是平面动态模型。17.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中所述动态模型是非平面动态模型。18.一种用于超声波测距的设备，包括：超声波接收器，其用于从物体接收超声回波；以及处理器，其被配置用于：通过对移动平台的运动估计来识别所述接收到的超声回波；并且根据所述超声回波来确定所述移动平台与所述物体之间的距离。19.根据权利要求18所述的设备，其中所述处理器被配置用于在接收到的声波波形上，将所述超声回波区别于噪声。20.根据权利要求19所述的设备，其中所述噪声是白噪声。2CN107923975A权利要求书2/4页21.根据权利要求19或20所述的设备，其中所述处理器被配置用于将所述声波波形分成包络并且识别对应于所述超