一种超声波测距方法及其系统.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CN109407099A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201811024140.7(22)申请日2018.09.04(71)申请人佛山科学技术学院地址528000广东省佛山市南海区狮山镇仙溪水库西路佛山科学技术学院(72)发明人何三毛陈丹凤徐才睿周本腾刘明林杨健茂姜桂秀(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人王国标(51)Int.Cl.G01S15/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种超声波测距方法及其系统(57)摘要本发明公开了一种超声波测距方法及其系统，方法包括：建立在空气中音速与温度之间关系的对照表；建立超声波发出点和超声波接收点，所述超声波发出点与超声波接收点的间距小于5cm；记录从所述超声波发出点往被测物体发出超声波的时刻，得到时刻值t0；记录从所述超声波接收点接收经被测物体反射回来的超声波的时刻，得到时刻值t1；获取当前空气的温度值，并根据当前空气的温度值从所述对照表中获取对应的音速值V；计算公式S＝0.5V(t1-t0)，得到待测的距离值S。系统包括：超声波发送单元、超声波接收单元、储存单元、记录单元、温度测量单元、查找单元、计算单元。本发明创造可使得超声波测距更加精确，可用于超声波测距领域中。CN109407099ACN109407099A权利要求书1/1页1.一种超声波测距方法，其特征在于，包括：步骤1、建立在空气中音速与温度之间关系的对照表；步骤2、建立超声波发出点和超声波接收点，所述超声波发出点与超声波接收点的间距小于5cm；步骤3、记录从所述超声波发出点往被测物体发出超声波的时刻，得到时刻值t0；步骤4、记录从所述超声波接收点接收经被测物体反射回来的超声波的时刻，得到时刻值t1；步骤5、获取当前空气的温度值，并根据当前空气的温度值从所述对照表中获取对应的音速值V；步骤6、计算公式S＝0.5V(t1-t0)，得到待测的距离值S。2.根据权利要求1所述的一种超声波测距方法，其特征在于，在步骤6后还包括：步骤7、对所述距离值S进行修正；其中，对所述距离值S进行修正的方法包括：步骤7.1、测量超声波发出点与超声波接收点的间距，得到间距值D；步骤7.2、计算公式得到修正后的距离值St。3.根据权利要求1所述的一种超声波测距方法，其特征在于，在步骤4中，所述当前空气的温度值的获取方法包括：对空气中的温度值进行多次测量，求平均，得到当前空气的温度值。4.一种超声波测距系统，其特征在于，包括：超声波发送单元、超声波接收单元、储存单元、记录单元、温度测量单元、查找单元、计算单元；所述储存单元用于存储预先建立的在空气中音速和温度的关系对照表；所述记录单元用于记录包括：超声波发送单元往被测物体发出超声波的时刻值t0，超声波接收单元接收经被测物体反射回来的超声波的时刻值t1；所述温度测量单元用于测量当前空气的温度值；所述查找单元用于根据所述当前空气的温度值从所述对照表中查找对应的音速值V；所述计算单元用于包括：根据公式S＝0.5V(t1-t0)得到待测的距离值S，根据公式得到修正后的距离值St；其中，D为所述超声波发送单元与超声波接收单元之间的间距值。2CN109407099A说明书1/3页一种超声波测距方法及其系统技术领域[0001]本发明创造涉及超声波测距技术领域，特别涉及一种超声波测距方法及其系统。背景技术[0002]超声波可在固、液、气体等介质中传播，也可以在金属中传播，甚至可以在生物体中传播；超声波能够传播很强的能量；具有机械波的反射、折射、干涉、共振以及叠加等特性；超声波由于振动频率很高，因此波速较慢，波长较短，这样在测距时可以提高分辨率。[0003]最常用的超声测距的方法是回声探测法，超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时计数器开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来，超声波接收器收到反射回的超声波就立即停止计时。[0004]但是，现有的方法并没有考虑到超声波的声速跟温度有关，在计算距离时采用的一般是声音在空气中传播速度的理论值，即340m/s；而且，也没有考虑到因此，现有的超声波测距方法及其系统得到距离往往准确度不高。发明内容[0005]为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种精确度高的超声波测距方法及其系统。[0006]本发明解决其技术问题的解决方案是：一方面，一种超声波测距方法，包括：[0007]步骤1、建立在空气中音速与温度之间关系的对照表；[0008]步骤2、建立超声波发出点和超声波接收点，所述超声波发出点与超声波接收点的间距小于5cm；[0009]步骤3、记录从所述超声波发出点往被测物体发出超声波的时刻，得