[发明专利]一种超声波测距方法、装置及系统

说明书

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。

技术领域

本发明涉及超声波技术领域，特别是涉及一种超声波测距方法、装置及系统。

背景技术

现有的超声波测距系统通常可分为两类，即收发一体式系统和收发分体式系统。对于收发一体式系统而言，该系统只具有一个超声波传感器，该传感器同时起到发射和接收超声波的作用，发射超声波时，该系统会施加高强度的脉冲信号在超声波传感器上，若发射结束后使该系统立即转入接收状态以检测回波信号，则传感器会被其自身上存留的余振所干扰，无法准确地检测回波信号中的有效信号(即由该超声波传感器本身发出的超声波在经过待测物的反射后，最终被该超声波传感器所接收到的那部分信号，即超声波本身的回波，而不包括干扰信号部分)，故一般需经过一段时间，待余振信号削弱之后才进行回波信号的检测。对于收发分体式系统而言，该系统具有两个超声波传感器，一个用来发射超声波，一个用来接收超声波，该系统不存在余振干扰的问题，但是由发射传感器发射的超声波可能会有一部分直接被接收传感器接收到，为了避免接收传感器直接接收到超声波信号，一般是待超声波发出一段时间后才进行回波信号的检测。

以上两种系统均可能接收到一定的干扰信号，不论是收发一体式系统中的余振造成的干扰信号，还是收发分体式系统中由发送传感器直接作用在接收传感器上的干扰信号，故为了避免干扰信号对测量结果造成影响，在超声波发出后的一段较短的时间(即盲区时间，该值可以通过多次试验获得)内均不进行回波信号的检测，相应地，若待测物的距离值较小，即待测物正好位于盲区时间所能测量的距离范围(盲区距离)之内，则待测物反馈的有效信号将无法被传感器接收到，更不用说据此计算待测物的距离值了。

可以看出，对于现有技术而言，位于盲区距离内的待测物的距离值无法得到检测。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种超声波测距方法、装置及系统，用于对盲区距离内的待测物的距离进行检测。

一方面，本发明实施例提供了一种超声波测距方法，该方法包括如下步骤：

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。

进一步地，上述方法还包括：