距离检测装置及其距离检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。

Distance Detection Device and Its Distance Detection Method

The invention provides a distance detection device and a distance detection method thereof. According to the relative velocity between loudspeaker and sound receiver calculated previously, the frequency value of preset sound signal is modified by Doppler effect. The corrected preset sound signal is cross-correlated with the received sound signal of sound receiver to generate cross-correlation signal. The time corresponding to the peak value of the packet amplitude of the cross-correlation signal is used to output the loudspeaker. The distance between loudspeaker and sound receiver is calculated by presupposing the peak time of packet amplitude of sound signal.

【技术实现步骤摘要】
距离检测装置及其距离检测方法
本专利技术涉及一种检测装置，尤其涉及一种距离检测装置及其距离检测方法。
技术介绍
一般来说，在计算信号源与接收器间的相对距离时，辨别信号源输出的信号与接收器接收到的信号的时间差可通过计算每一个时间点接收信号与原输出信号的交叉相关(Cross-Correlation)来得到，其中交叉相关信号最大值所对应的时间为接收到信号的时间，而输出信号的时间为已知，因此可依据接收到信号的时间与输出信号的时间差距来计算相对距离。如此虽可在接收器与信号源间的距离固定的情形下计算出相对距离，然当接收器与信号源间的相对速度不等于0时，将无法精确地计算出接收器与信号源间的相对距离。
技术实现思路
本专利技术提供一种距离检测装置及其距离检测方法，可在输出信号源与接收信号器的相对速度不等于0时，准确地检测出输出信号源与接收信号器间的相对距离。本专利技术的距离检测装置包括扬声器、声音接收器以及处理器。扬声器在第m个时段输出预设声音信号，预设声音信号具有时变的振幅与频率，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预设声音信号之间具有时间差值，预设声音信号的封包振幅峰值在第一时间被扬声本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜博仁，张嘉仁，曾凯盟，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71