本發(fā)明涉及超聲波測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法及裝置。本發(fā)明還涉及一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗慢，在介質(zhì)中傳播距離較遠(yuǎn)，因而超聲波被廣泛應(yīng)用于距離測(cè)量，超聲波測(cè)距系統(tǒng)因此產(chǎn)生。超聲波測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距原理為：超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波在介質(zhì)中傳播，遇到障礙物時(shí)反射回來(lái)，在接收器接收到反射回波時(shí)停止計(jì)時(shí)，根據(jù)記錄的這一時(shí)間和超聲波在介質(zhì)中的傳播速度，則可計(jì)算出發(fā)射位置距離障礙物的距離。

現(xiàn)有技術(shù)中，超聲波測(cè)距系統(tǒng)根據(jù)確定回波測(cè)量時(shí)間的方法是：從發(fā)射超聲波的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，到接收到第一個(gè)回波截止所記錄的時(shí)間，取這一時(shí)間來(lái)計(jì)算距離值。然而，由于應(yīng)用場(chǎng)景中環(huán)境的變化和影響，反射回的超聲波強(qiáng)度會(huì)變化，會(huì)使記錄接收時(shí)刻有誤差，因此以上述方法確定測(cè)量時(shí)間取值，會(huì)使計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法及裝置，與現(xiàn)有方法相比，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。本發(fā)明還提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法，包括：

計(jì)時(shí)超聲波測(cè)距系統(tǒng)從發(fā)射超聲波的開(kāi)始時(shí)刻到接收到回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第一時(shí)間，以及計(jì)時(shí)從接收到回波的時(shí)刻到接收完所述回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第二時(shí)間；

根據(jù)所述第一時(shí)間、所述第二時(shí)間以及超聲波的發(fā)射時(shí)間，計(jì)算發(fā)射超聲波過(guò)程中的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程中的相應(yīng)時(shí)段所經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間指發(fā)射一個(gè)完整超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。

可選地，所述預(yù)設(shè)時(shí)段為發(fā)射超聲波過(guò)程的a％時(shí)段，所述第一時(shí)間記為T(mén)，所述第二時(shí)間記為T(mén)₂，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間記為T(mén)₁；

根據(jù)如下公式計(jì)算所述時(shí)間測(cè)量值，表示為t＝T-a％T₁+a％T₂。

可選地，所述預(yù)設(shè)時(shí)段為發(fā)射超聲波過(guò)程的中間時(shí)段；

根據(jù)如下公式計(jì)算所述時(shí)間測(cè)量值，表示為t＝T-50％T₁+50％T₂。

一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值裝置，包括：

計(jì)時(shí)模塊，用于計(jì)時(shí)超聲波測(cè)距系統(tǒng)從發(fā)射超聲波的開(kāi)始時(shí)刻到接收到回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第一時(shí)間，以及計(jì)時(shí)從接收到回波的時(shí)刻到接收完所述回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第二時(shí)間；

第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一時(shí)間、所述第二時(shí)間以及超聲波的發(fā)射時(shí)間，計(jì)算發(fā)射超聲波過(guò)程中的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程中的相應(yīng)時(shí)段所經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間指發(fā)射一個(gè)完整超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。

可選地，所述預(yù)設(shè)時(shí)段為發(fā)射超聲波過(guò)程的a％時(shí)段，所述第一時(shí)間記為T(mén)，所述第二時(shí)間記為T(mén)₂，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間記為T(mén)₁；

所述第一計(jì)算模塊具體用于根據(jù)如下公式計(jì)算所述時(shí)間測(cè)量值，表示為t＝T-a％T₁+a％T₂。

可選地，所述預(yù)設(shè)時(shí)段為發(fā)射超聲波過(guò)程的中間時(shí)段；

所述第一計(jì)算模塊具體用于根據(jù)如下公式計(jì)算所述時(shí)間測(cè)量值，表示為t＝T-50％T₁+50％T₂。

一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)，包括：

如上所述的超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值裝置；

第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述時(shí)間測(cè)量值和超聲波的傳播速度計(jì)算距離值。

可選地，還包括溫度測(cè)量模塊，用于測(cè)量環(huán)境溫度；

所述第二計(jì)算模塊用于根據(jù)所述時(shí)間測(cè)量值和超聲波的傳播速度計(jì)算距離值包括：

所述第二計(jì)算模塊具體用于根據(jù)測(cè)量獲得的環(huán)境溫度校正超聲波的傳播速度，根據(jù)所述時(shí)間測(cè)量值和校正后的傳播速度計(jì)算距離值。

可選地，還包括：

控制芯片，用于驅(qū)動(dòng)聲波換能器發(fā)射超聲波；

聲波換能器，用于發(fā)射超聲波或者接收回波。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明所提供的超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法及裝置以及超聲波測(cè)距系統(tǒng)，計(jì)時(shí)超聲波測(cè)距系統(tǒng)從發(fā)射超聲波的開(kāi)始時(shí)刻到接收到回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第一時(shí)間，以及計(jì)時(shí)從接收到回波的時(shí)刻到接收完回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第二時(shí)間；根據(jù)第一時(shí)間、第二時(shí)間以及超聲波的發(fā)射時(shí)間，計(jì)算發(fā)射超聲波過(guò)程中的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程中的相應(yīng)時(shí)段所經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，其中超聲波的發(fā)射時(shí)間指發(fā)射一個(gè)完整超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。

超聲波測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射的超聲波及反射回的回波，若受環(huán)境影響強(qiáng)度變化，會(huì)使記錄接收到回波的時(shí)刻有誤差，而本發(fā)明超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法及裝置，根據(jù)測(cè)量的第一時(shí)間、第二時(shí)間和發(fā)射時(shí)間計(jì)算超聲波測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射超聲波過(guò)程的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程的相應(yīng)時(shí)段經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，與現(xiàn)有根據(jù)發(fā)射超聲波的時(shí)刻和接收到回波的時(shí)刻確定時(shí)間取值的方法相比，受波信號(hào)強(qiáng)度變化的干擾影響小，因此可以降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法中測(cè)定時(shí)間測(cè)量值的波形示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法，包括：

計(jì)時(shí)超聲波測(cè)距系統(tǒng)從發(fā)射超聲波的開(kāi)始時(shí)刻到接收到回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第一時(shí)間，以及計(jì)時(shí)從接收到回波的時(shí)刻到接收完所述回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第二時(shí)間；

根據(jù)所述第一時(shí)間、所述第二時(shí)間以及超聲波的發(fā)射時(shí)間，計(jì)算發(fā)射超聲波過(guò)程中的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程中的相應(yīng)時(shí)段所經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間指發(fā)射一個(gè)完整超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。

超聲波測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射的超聲波及反射回的回波，若受環(huán)境影響強(qiáng)度變化，會(huì)使記錄接收到回波的時(shí)刻有誤差，而本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法及裝置，根據(jù)測(cè)量的第一時(shí)間、第二時(shí)間和發(fā)射時(shí)間計(jì)算超聲波測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射超聲波過(guò)程的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程的相應(yīng)時(shí)段經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，與現(xiàn)有根據(jù)發(fā)射超聲波的時(shí)刻和接收到回波的時(shí)刻確定時(shí)間取值的方法相比，受波信號(hào)強(qiáng)度變化的影響小，因此可以降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值方法包括步驟：

S10：計(jì)時(shí)超聲波測(cè)距系統(tǒng)從發(fā)射超聲波的開(kāi)始時(shí)刻到接收到回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第一時(shí)間，以及計(jì)時(shí)從接收到回波的時(shí)刻到接收完所述回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第二時(shí)間。

超聲波測(cè)距系統(tǒng)對(duì)物體測(cè)量距離時(shí)，朝向物體發(fā)射超聲波，超聲波遇到障礙物反射回來(lái)，系統(tǒng)接收反射回的回波，計(jì)時(shí)從發(fā)射超聲波的開(kāi)始時(shí)刻到接收到回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第一時(shí)間T；并計(jì)時(shí)從接收到回波的時(shí)刻到接收完回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第二時(shí)間T₂。

S11：根據(jù)所述第一時(shí)間、所述第二時(shí)間以及超聲波的發(fā)射時(shí)間，計(jì)算發(fā)射超聲波過(guò)程中的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程中的相應(yīng)時(shí)段所經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間指發(fā)射一個(gè)完整超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。

具體的，所述預(yù)設(shè)時(shí)段為發(fā)射超聲波過(guò)程的a％時(shí)段，可參考圖2所示。則根據(jù)如下公式計(jì)算時(shí)間測(cè)量值t，表示為t＝T-a％T₁+a％T₂，其中T₁表示超聲波的發(fā)射時(shí)間，即發(fā)射一個(gè)完整超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。

示例性的，所述預(yù)設(shè)時(shí)段可以是發(fā)射超聲波過(guò)程的中間時(shí)段，則具體根據(jù)如下公式計(jì)算所述時(shí)間測(cè)量值t，t＝T-50％T₁+50％T₂。

若受環(huán)境影響，反射回的回波強(qiáng)度有波動(dòng)變化，系統(tǒng)接收到回波對(duì)應(yīng)形成的脈沖邊緣并不能形成鋸齒形，因此現(xiàn)有方法中以接收到回波的時(shí)刻計(jì)算回波時(shí)間取值會(huì)產(chǎn)生較大誤差；而本實(shí)施例回波取值方法，在記錄接收到回波的時(shí)刻以及接收完回波的時(shí)刻雖然會(huì)有偏差，但根據(jù)兩個(gè)時(shí)刻計(jì)算超聲波測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射超聲波過(guò)程的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程的相應(yīng)時(shí)段經(jīng)歷的時(shí)間受影響小，因此本實(shí)施例方法以發(fā)射超聲波過(guò)程中的預(yù)設(shè)時(shí)段，到接收回波過(guò)程的相應(yīng)時(shí)段所經(jīng)歷的時(shí)間確定時(shí)間測(cè)量值，可降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值裝置，請(qǐng)參考圖3，包括：

計(jì)時(shí)模塊20，用于計(jì)時(shí)超聲波測(cè)距系統(tǒng)從發(fā)射超聲波的開(kāi)始時(shí)刻到接收到回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第一時(shí)間，以及計(jì)時(shí)從接收到回波的時(shí)刻到接收完所述回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第二時(shí)間；

第一計(jì)算模塊21，用于根據(jù)所述第一時(shí)間、所述第二時(shí)間以及超聲波的發(fā)射時(shí)間，計(jì)算發(fā)射超聲波過(guò)程中的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程中的相應(yīng)時(shí)段所經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間指發(fā)射一個(gè)完整超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。

本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值裝置，由計(jì)時(shí)模塊計(jì)時(shí)超聲波測(cè)距系統(tǒng)從發(fā)射超聲波的開(kāi)始時(shí)刻到接收到回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第一時(shí)間，以及計(jì)時(shí)從接收到回波的時(shí)刻到接收完回波的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間，記為第二時(shí)間；第一計(jì)算模塊根據(jù)第一時(shí)間、第二時(shí)間以及超聲波的發(fā)射時(shí)間，計(jì)算發(fā)射超聲波過(guò)程中的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程中的相應(yīng)時(shí)段所經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間指發(fā)射一個(gè)完整超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。

超聲波測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射的超聲波及反射回的回波，若受環(huán)境影響強(qiáng)度變化，會(huì)使記錄接收到回波的時(shí)刻有誤差，而本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值裝置，根據(jù)測(cè)量的第一時(shí)間、第二時(shí)間和發(fā)射時(shí)間計(jì)算超聲波測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射超聲波過(guò)程的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程的相應(yīng)時(shí)段經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，與現(xiàn)有根據(jù)發(fā)射超聲波的時(shí)刻和接收到回波的時(shí)刻確定時(shí)間取值的方法相比，受波信號(hào)強(qiáng)度變化的影響小，因此可以降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值裝置中，預(yù)設(shè)時(shí)段為發(fā)射超聲波過(guò)程的a％時(shí)段，其中所述第一時(shí)間記為T(mén)，所述第二時(shí)間記為T(mén)₂，所述超聲波的發(fā)射時(shí)間記為T(mén)₁；所述第一計(jì)算模塊21具體用于根據(jù)如下公式計(jì)算所述時(shí)間測(cè)量值，表示為t＝T-a％T₁+a％T₂。

具體的，預(yù)設(shè)時(shí)段可以是發(fā)射超聲波過(guò)程的中間時(shí)段，所述第一計(jì)算模塊21具體用于根據(jù)如下公式計(jì)算所述時(shí)間測(cè)量值，表示為t＝T-50％T₁+50％T₂。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)，包括：

以上所述的超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波取值裝置；

第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述時(shí)間測(cè)量值和超聲波的傳播速度計(jì)算距離值。

本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)，回波取值裝置根據(jù)測(cè)量的第一時(shí)間、第二時(shí)間和發(fā)射時(shí)間計(jì)算超聲波測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射超聲波過(guò)程的預(yù)設(shè)時(shí)段到接收回波過(guò)程的相應(yīng)時(shí)段經(jīng)歷的時(shí)間，作為時(shí)間測(cè)量值，與現(xiàn)有根據(jù)發(fā)射超聲波的時(shí)刻和接收到回波的時(shí)刻確定時(shí)間取值的方法相比，受波信號(hào)強(qiáng)度變化的影響小，可以降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)還包括溫度測(cè)量模塊，用于測(cè)量環(huán)境溫度；所述第二計(jì)算模塊用于根據(jù)所述時(shí)間測(cè)量值和超聲波的傳播速度計(jì)算距離值包括：所述第二計(jì)算模塊具體用于根據(jù)測(cè)量獲得的環(huán)境溫度校正超聲波信號(hào)的傳播速度，根據(jù)所述回波時(shí)間和校正后的傳播速度計(jì)算距離值。

超聲波在空氣或者介質(zhì)中的傳播速度隨溫度變化會(huì)有變化，因此本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量環(huán)境溫度，并根據(jù)環(huán)境溫度對(duì)超聲波信號(hào)的傳播速度進(jìn)行校正，進(jìn)行溫度補(bǔ)償，可提高測(cè)量精度。

本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)，還包括：

控制芯片，用于驅(qū)動(dòng)聲波換能器發(fā)射超聲波；

聲波換能器，用于發(fā)射超聲波或者接收回波。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)、回波取值方法及裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。