距离检测装置及其距离检测方法.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CN109387170A(43)申请公布日2019.02.26(21)申请号201710690536.4(22)申请日2017.08.14(71)申请人宏碁股份有限公司地址中国台湾新北市汐止区新台五路一段88号8楼(72)发明人杜博仁张嘉仁曾凯盟(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司11205代理人马雯雯臧建明(51)Int.Cl.G01B17/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称距离检测装置及其距离检测方法(57)摘要本发明提供一种距离检测装置及其距离检测方法。依据前次计算出的扬声器与声音接收器间的相对速度利用都普勒效应修正预设声音信号的频率值，将修正后的预设声音信号与声音接收器所接收到的声音信号进行交叉相关运算，以产生交叉相关信号，并依据交叉相关信号的封包振幅峰值所对应的时间与扬声器输出预设声音信号的封包振幅峰值的时间来计算扬声器与声音接收器间的距离。CN109387170ACN109387170A权利要求书1/3页1.一种距离检测装置，包括：扬声器，在第m个时段输出预设声音信号，所述预设声音信号具有时变的振幅与频率，所述预设声音信号经低通滤波后所得到的第一低通滤波信号与所述预设声音信号之间具有时间差值，所述预设声音信号的封包振幅峰值在第一时间被所述扬声器输出，其中m为大于1的整数，其中所述扬声器输出的所述预设声音信号在所述第一时间具有第一频率；声音接收器；以及处理器，对所述声音接收器所接收到的声音信号进行所述低通滤波以产生第二低通滤波信号，所述处理器依据所述时间差值与所述第二低通滤波信号预估所述声音接收器接收到所述预设声音信号的封包振幅峰值时所对应的第二时间，其中在所述第二时间被所述声音接收器接收的声音信号对应第二频率，所述处理器依据前次计算出的所述扬声器与所述声音接收器间的相对速度利用都普勒效应修正所述预设声音信号的频率值，将修正后的所述预设声音信号与所述声音接收器所接收到的声音信号进行交叉相关运算，以产生交叉相关信号，依据所述交叉相关信号的封包振幅峰值所对应的时间与所述第一时间计算所述扬声器与所述声音接收器间的距离，以得到修正相对距离。2.根据权利要求1所述的距离检测装置，其中所述处理器依据对应所述第m个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的所述修正相对距离与对应第m-1个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的修正相对距离计算对应所述第m个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的相对速度，并依据对应所述第m个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的相对速度以及对应所述第m-1个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的相对速度判断对应所述第m个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的相对速度是否已收敛至预设范围内。3.根据权利要求2所述的距离检测装置，当对应所述第m个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的相对速度与对应所述第m-1个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的相对速度的差值除以对应所述第m个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的相对速度未超出所述预设范围时，将对应所述第m个时段的所述扬声器与所述声音接收器间的相对距离作为最终确定相对距离。4.根据权利要求1至3中任一项所述的距离检测装置，其中所述处理器依据所述第一频率与所述第二频率利用都普勒效应计算所述扬声器与所述声音接收器间的初始相对速度。5.根据权利要求1至3中任一项所述的距离检测装置，其中所述处理器对以所述第二时间为中心的时间长度内的所述声音接收器所接收到的声音信号进行傅立叶转换运算，以获得所述第二频率。6.根据权利要求5所述的距离检测装置，其中所述处理器更依据进行傅立叶转换运算后所得到的多个频域信号进行内插运算，以获得所述第二频率。7.根据权利要求1至3中任一项所述的距离检测装置，其中所述时间差值为所述第一低通滤波信号的封包振幅峰值所对应的一第三时间与所述第一时间之间的差值。8.根据权利要求1至3中任一项所述的距离检测装置，其中所述扬声器与所述声音接收器配置于空间中，用以输出所述预设声音信号的各个时段的时间长度等于，所述预设声音信号传递所述扬声器与所述声音接收器在所述空间中能够配置的最远的相对距离所需的时间长度。9.根据权利要求1至3中任一项所述的距离检测装置，其中所述低通滤波为无限脉冲响2CN109387170A权利要求书2/3页应滤波。10.根据权利要求1至3中任一项所述的距离检测装置，其中所述交叉相关运算为快速交叉相关运算。11.一种距离检测装置的距离检测方法，所述距离检测装置包括扬声器以及声音接收器，所述扬声器用以输出预设声音信号，所述预设声音信号具有时变的振幅与频率，所述预设声音信号经低通滤波后所得到的第一低通滤波信号与所述预设声音信号之间具有时间