[发明专利]检测物体的方法以及相应装置

说明书

一种例如借助于压电式换能器检测物体的方法，该方法包括将包括多组脉冲的声信号(TW)发射朝向物体(O)以感应由于这些声信号在该物体处的反射而造成的回波信号(EW)，其中，这些回波信号的时间延迟指示到该物体的距离(D)。该方法包括：发射包括第一组脉冲的第一声信号，该第一组脉冲包括第一数量的脉冲；以及检验是否接收到由于该第一声信号的反射而造成的具有达到回波检测阈值的强度的第一回波信号。如果该第一回波信号的强度达到该回波检测阈值，则根据该第一回波信号的时间延迟来计算到该物体的距离。如果该第一回波信号的强度无法达到该回波检测阈值，则发射包括一组脉冲的一个或多个另外的声信号，其中，脉冲的数量相对于该第一声信号中的脉冲数量而增加。

技术领域

本说明书涉及电声学系统。

一个或多个实施例可以应用于例如用于消费者市场的应用和/或机器人学中的例如超声波检测和测距。

背景技术

超声波检测器通常可以用于测量距离、检测障碍物并且在感测器/系统中用于实时检测周围环境。

超声波检测器可以包括发射器和接收器，该发射器在特定方向上“射出”声波(例如，超声波)，该接收器可以检测由于声波在例如障碍物(“目标”)处的反射而产生的发射声波的回波。

测量系统(例如，微控制器)计算飞行时间(TOF)，即，相应(有效)回波信号的发射与接收之间的时间。一旦已知飞行时间，根据声波的速度(v)(例如，在空气中，在20℃下，大约343m/s)，到障碍物的距离(D)可以计算为D＝v*TOF/2。

声波(例如，超声波)可以借助于利用例如其频率等于换能器自然谐振频率的方波驱动的(例如，压电)换能器来生成。系统的接收端可以包括相同的发射换能器(例如，压电换能器)或者第二换能器(例如，压电换能器)。

所发射的总能量可以取决于驱动波形中的脉冲的数量。在衰减能量的传播部分期间并且如果没有高到足以被反射和/或在反射后被接收换能器感测到，测量将会失败。

本领域中已知的针对这个问题的各种解决方案利用了固定数量的脉冲(周期)。这可能导致低准确度和能量浪费，由此使系统效率低下。

低准确度可能是由于例如在近场测量中(模拟)前端接收器的饱和造成的。并且，高能量发射可能引起来自非目标物体的寄生回波并且此效应可能再次造成低准确度。

在具有固定数量的脉冲的信号可能没有强到足以被反射和接收(使得可能导致信息损失)时，相对于待接收的回波信号实际上需要的那些，不必要地使用更高数量的驱动脉冲可能导致能量浪费。

发明内容

尽管在此区域有广泛活动，但是仍需要具有例如更高的准确度和/或更低的能量损失的改进的解决方案。

一个或多个实施例的目的是有助于满足这类需求。

根据一个或多个实施例，可以借助于一种具有在随后的权利要求书中阐述的特征的方法来实现这个目的。

一个或多个实施例还可以涉及一种相应装置(例如，障碍物检测器)。

权利要求书是如在此提供的实施例的本技术公开内容的完整部分。

一个或多个实施例可以例如基于“尝试和调整”方法采用可变数量的脉冲而不是固定数量的脉冲，由此便于找到适用于讨论中的某个操作情形的信号能级。

在一个或多个实施例中，测量系统(例如，微控制器)可以以可能增加的固定启动数量的脉冲(例如，具有3个周期的方波)开始驱动发射器(例如，压电换能器)。

在一个或多个实施例中，这个初值(例如，3，此值以其他方式并非是强制的)可以与发射能量的更低期望的界限相对应以产生可检测回波。

在一个或多个实施例中，这个初值可以是用户可编程的。