一种超声波测距方法、装置及系统.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CN107390203A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201610325256.9(22)申请日2016.05.16(71)申请人杭州海康机器人技术有限公司地址310052浙江省杭州市滨江区东流路700号2幢1号楼5层(72)发明人韩巨峰魏志强李琳骁(74)专利代理机构北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙)11413代理人马敬项京(51)Int.Cl.G01S7/539(2006.01)权利要求书4页说明书17页附图7页(54)发明名称一种超声波测距方法、装置及系统(57)摘要本发明实施例提供了一种超声波测距方法、装置和系统。该方法包括：向待测物发射超声波，并记录当前的第一时刻；接收回波信号；在预设的盲区时间内对接收的回波信号进行前级放大和采样；将每次采样的回波信号的信号强度与第一信号强度阈值比较；第一信号强度阈值大于干扰信号的信号强度在前级放大倍数下的幅值，并小于盲区距离内有效信号的最小信号强度在前级放大倍数下的幅值；在预设的盲区时间内，若采样的回波信号的信号强度大于第一信号强度阈值，记录当前的第二时刻，第二时刻与第一时刻的时间间隔为超声波传播的总时长；根据超声波传播速度和总时长获得待测物的距离值。可以看出，该测距方法可以对现有的盲区内的待测物的距离值进行检测。CN107390203ACN107390203A权利要求书1/4页1.一种超声波测距方法，其特征在于，包括如下步骤：控制超声波传感器向待测物发射超声波，并记录当前的第一时刻；控制超声波传感器接收回波信号；在预设的盲区时间内，对接收的回波信号实时地进行前级放大和采样；将每次采样的回波信号的信号强度与预先测量并存储的第一信号强度阈值进行比较；所述第一信号强度阈值大于预先测量的干扰信号的信号强度在前级放大倍数下的幅值，并小于预先测量的盲区距离内的有效信号的最小信号强度在前级放大倍数下的幅值；在预设的盲区时间内，若采样的回波信号的信号强度大于第一信号强度阈值，则确定检测到有效信号，并记录当前的第二时刻，所述第二时刻与所述第一时刻之间的时间间隔为超声波传播的总时长；根据超声波传播的速度和所述总时长获得所述待测物的距离值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：若在预设的盲区时间内未检测到有效信号，则在预设的盲区时间到达时，对接收的回波信号实时地进行后级放大和采样；其中，后级放大倍数大于前级放大倍数；将每次采样的所述回波信号的信号强度与预先测量并存储的第二信号强度阈值进行比较；所述第二信号强度阈值为预先测量的盲区距离外、超声波传感器的最大量程内有效信号的最小信号强度在后级放大倍数下的幅值；若采样的所述回波信号的信号强度大于第二信号强度阈值，则确定检测到有效信号，并记录当前的第三时刻，所述第三时刻与所述第一时刻之间的时间间隔为超声波传播的总时长；根据超声波传播的速度和所述总时长获得所述待测物的距离值；其中，所述后级放大的检测时间加上所述盲区时间等于所述超声波传感器的最大量程所对应的第一时间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：若在超声波传感器的最大量程所对应的第一时间内未检测到有效信号，则在第一时间到达时，设置所述待测物的距离值为最大量程值，并控制所述超声波传感器再次向待测物发射超声波，重新进行检测。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预设后级放大级数为N，N为不小于2的自然数，该方法还包括：若在预设的盲区时间内未检测到有效信号，则执行步骤：A1、在预设的盲区时间到达时，对接收的回波信号实时地进行第一级后级放大和采样；A2、将每次采样的所述回波信号的信号强度与预先测量并存储的第三信号强度阈值进行比较；所述第三信号强度阈值为预先测量的盲区距离外、第一级后级检测距离内有效信号的最小信号强度在第一级后级放大倍数下的幅值；A3、在预设的第一级后级放大检测时间内，若采样的所述回波信号的信号强度大于第三信号强度阈值，则确定检测到有效信号，并记录当前的第四时刻，所述第四时刻与所述第一时刻之间的时间间隔为超声波传播的总时长；根据超声波传播的速度和所述总时长获得所述待测物的距离值；若在预设的第一级后级放大检测时间到达时，未检测到有效信号，则B1、对接收的回波信号实时地进行下一级后级放大和采样；B2、将每次采样的所述回波信号的信号强度与预先测量并存储的第l+2信号强度阈值2CN107390203A权利要求书2/4页进行比较，其中，l为当前的后级放大级数，所述第l+2信号强度阈值为预先测量的盲区距离外、第l级后级检测距离内有效信号的最小信号强度在下一级放大倍数下的幅值，其中，l为不小于2并且不大于N的自然数；B3、在预设的下一级后级放大检测时间内，若采样的所述回波信号的信号强度