一种基于超声波测距系统的测距方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超声波测距系统的测距方法，测距开始后，控制单元交替向不同超声测距模块中的发射探头及接收探头发送启动指令，接收到启动指令的发射探头和接收探头同时开启，接收探头同时开启计时器进行计时；接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，接收到回波信号的超声波测距模块进行时间信息数据的处理，并将结果发送给控制单元；控制单元接收到所述结果后，再次向不同超声波测距模块中的发射探头和接收探头发送启动指令，重复前述步骤，交替启动不同模块中的发射探头和接收探头进行测距。本发明专利技术方法可以减小超声测距减的盲区，有利于提高测量的准确性。

A ranging method based on ultrasonic ranging system

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波测距系统的测距方法
本专利技术属于测距
，尤其涉及一种基于超声波测距系统的测距方法。
技术介绍
超声波测距是利用超声波激发信号与超声波回波信号的传播时间来进行流量或物体位置的测量。超声波测距系统在无人驾驶领域得到了广泛的应用，尤其是在近距离环境感知方面，超声波测距系统被用于探测车体周围障碍物和车体之间的距离。使用超声波测距时，单组超声波测距传感器的信号覆盖范围有限，因此常在车体前、后设置多组超声波测距传感器来进行测距。超声波是由电脉冲信号引发超声波换能器内部的能量转换元件（如压电晶体等）产生同频率共振而激发得到的信号。在电脉冲信号消失后，其激发时残留的能量仍可以使超声波换能器内部的能量转换元件保持持续振动（自由衰减振荡），直至残留能量消耗完为止。如果超声波回波信号在超声波换能器的余震幅值仍大于超声波回波信号的最大幅值时到达，超声波回波信号会被淹没，而无法被识别。从超声波换能器自由衰减振荡开始直至余震幅值减小至与超声波回波信号的最大幅值相等时的这段时间称为超声波换能器工作盲区。现有的超声波测距装置通常是将同一组超声测距传感器安装在一起，即超声发射探头和超声接收探头安装在同一安装板上。测距时先启动超声发射探头，为了避开超声波换能器的工作盲区，超声波信号发射后不能马上开启超声波接收探头，而是要等工作盲区时间过后再开启超声波接收探头接收回波信号，以避免超声波接收探头无法区分余震信号和回波信号。这样虽然可以避开超声波换能器的工作盲区，但由于超声波接收探头不是在超声波信号发生后立即开启，而是要等待一段时间后才能开启，存在着不能及时接收到回波信号的可能性，从而影响测距的准确性。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可以消除超声波换能器工作盲区、提高测距准确性的超声波测距方法。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种基于超声波测距系统的测距方法，所述超声波测距系统至少包括相互独立、间隔设置的第一超声波测距模块和第二超声波测距模块，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块均包括至少一个发射探头和至少一个接收探头；所述第一超声波测距模块及所述第二超声波测距模块与一控制单元通信连接。所述测距方法包括以下步骤：测距开始后，S1、所述控制单元向所述第一超声波测距模块中的发射探头以及所述第二超声波测距模块中对应数量的接收探头发送启动指令，所述第一超声波测距模块中的发射探头和所述第二超声波测距模块中的接收探头接收到启动指令后同时开启，所述第二超声波测距模块中的接收探头开启后即启动各自的计时器进行计时。S2、所述第二超声波测距模块中的接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，当所述第二超声波测距模块的所有接收探头都接收到回波信号后，所述第二超声波测距模块处理时间信息数据，根据记录的回波信号到达时间及超声波的传输速度进行测距计算，并将结果发送给控制单元。S3、所述控制单元接收到所述第二超声波测距模块发送的结果后，向所述第一超声波测距模块中的接收探头以及所述第二超声波测距模块中的发射探头发送启动指令，所述第一超声波测距模块中的接收探头和所述第二超声波测距模块中的发射探头接收到启动指令后同时开启，所述第一超声波测距模块中的接收探头开启后即启动各自的计时器进行计时。S4、所述第一超声波测距模块中的接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，当所述第一超声波测距模块的所有接收探头都接收到回波信号后，所述第一超声波测距模块处理时间信息数据，根据记录的回波信号到达时间及超声波的传输速度进行测距计算，并将结果发送给控制单元。S5、所述控制单元接收到所述第一超声波测距模块发送的结果后，返回步骤S1，重复前述步骤，交替启动不同超声波测距模块中的发射探头和接收探头进行测距。进一步的，所述第一超声波测距模块的发射探头和接收探头设置于同一安装板上，所述第二超声波测距模块的发射探头和接收探头设置于另一安装板上。进一步的，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块分别通过阻尼弹簧安装固定。进一步的，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块中设置有电池，所述电池通过无线充电的方式获取电能。进一步的，所述第一超声波测距模块及所述第二超声波测距模块以无线通信的方式与所述控制单元通信连接。进一步的，所述第二超声波测距模块的发射探头及接收探头的数量与所述第一超声波测距模块的发射探头及接收探头的数量对应。本专利技术还提供了一种基于超声波测距系统的测距方法，所述超声波测距系统包括至少两个相互独立、间隔设置的超声波测距模块，所述超声波测距模块包括至少一个发射探头和至少一个接收探头。所述超声波测距模块与一控制单元通信连接。所述测距方法包括以下步骤：测距开始后，S1、所述控制单元向发射探头及接收探头发送启动指令，所述发射探头和接收探头分别属于不同的超声波测距模块，且接收到启动指令的发射探头的数量和接收到启动指令的接收探头的数量对应，接收到启动指令的发射探头和接收探头同时开启，接收探头开启后即启动各自的计时器进行计时。S2、接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，当接收到启动指令的所有接收探头都接收到回波信号后，接收探头所属的超声波测距模块处理时间信息数据，根据记录的回波信号到达时间及超声波的传输速度进行测距计算，并将结果发送给控制单元。S3、所述控制单元接收到超声波测距模块发送的结果后，向另一组发射探头及接收探头发送启动指令，接收到启动指令的发射探头和接收探头分别属于不同的超声波测距模块，且接收到启动指令的发射探头的数量和接收到启动指令的接收探头的数量对应，接收到启动指令的发射探头和接收探头同时开启，接收探头开启后即启动各自的计时器进行计时。S4、接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，当接收到启动指令的所有接收探头都接收到回波信号后，接收探头所属的超声波测距模块处理时间信息数据，根据记录的回波信号到达时间及超声波的传输速度进行测距计算，并将结果发送给控制单元。S5、所述控制单元接收到超声波测距模块发送的结果后，返回步骤S1，重复前述步骤，交替启动不同超声波测距模块中的发射探头和接收探头进行测距。进一步的，所述超声波测距模块通过阻尼弹簧安装固定。进一步的，所述超声波测距模块设置有电池，所述电池通过无线充电的方式获取电能。进一步的，所述超声波测距模块以无线通信的方式与所述控制单元通信连接。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：超声波测距系统通过设置至少两个相互独立的超声波测距模块，每个超声波测距模块中设置有数量对应的发射探头和接收探头，且超声波测距模块隔离安装，测距时，不同超声波测距模块上的发射探头和接收探头配合工作，同一超声波测距模块上的发射探头和接收探头不同时工作，从而阻断发射探头发射超声波信号后的余震信号，使余震信号无法传导到正在接收回波信号的接收探头，以消除盲区，而接收探头由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波测距系统的测距方法，其特征在于：所述超声波测距系统至少包括相互独立、间隔设置的第一超声波测距模块和第二超声波测距模块，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块均包括至少一个发射探头和至少一个接收探头；所述第一超声波测距模块及所述第二超声波测距模块与一控制单元通信连接；/n所述测距方法包括以下步骤：测距开始后，/nS1、所述控制单元向所述第一超声波测距模块中的发射探头以及所述第二超声波测距模块中对应数量的接收探头发送启动指令，所述第一超声波测距模块中的发射探头和所述第二超声波测距模块中的接收探头接收到启动指令后同时开启，所述第二超声波测距模块中的接收探头开启后即启动各自的计时器进行计时；/nS2、所述第二超声波测距模块中的接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，当所述第二超声波测距模块的所有接收探头都接收到回波信号后，所述第二超声波测距模块处理时间信息数据，根据记录的回波信号到达时间及超声波的传输速度进行测距计算，并将结果发送给控制单元；/nS3、所述控制单元接收到所述第二超声波测距模块发送的结果后，向所述第一超声波测距模块中的接收探头以及所述第二超声波测距模块中的发射探头发送启动指令，所述第一超声波测距模块中的接收探头和所述第二超声波测距模块中的发射探头接收到启动指令后同时开启，所述第一超声波测距模块中的接收探头开启后即启动各自的计时器进行计时；/nS4、所述第一超声波测距模块中的接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，当所述第一超声波测距模块的所有接收探头都接收到回波信号后，所述第一超声波测距模块处理时间信息数据，根据记录的回波信号到达时间及超声波的传输速度进行测距计算，并将结果发送给控制单元；/nS5、所述控制单元接收到所述第一超声波测距模块发送的结果后，返回步骤S1，重复前述步骤，交替启动不同超声波测距模块中的发射探头和接收探头进行测距。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波测距系统的测距方法，其特征在于：所述超声波测距系统至少包括相互独立、间隔设置的第一超声波测距模块和第二超声波测距模块，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块均包括至少一个发射探头和至少一个接收探头；所述第一超声波测距模块及所述第二超声波测距模块与一控制单元通信连接；
所述测距方法包括以下步骤：测距开始后，
S1、所述控制单元向所述第一超声波测距模块中的发射探头以及所述第二超声波测距模块中对应数量的接收探头发送启动指令，所述第一超声波测距模块中的发射探头和所述第二超声波测距模块中的接收探头接收到启动指令后同时开启，所述第二超声波测距模块中的接收探头开启后即启动各自的计时器进行计时；
S2、所述第二超声波测距模块中的接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，当所述第二超声波测距模块的所有接收探头都接收到回波信号后，所述第二超声波测距模块处理时间信息数据，根据记录的回波信号到达时间及超声波的传输速度进行测距计算，并将结果发送给控制单元；
S3、所述控制单元接收到所述第二超声波测距模块发送的结果后，向所述第一超声波测距模块中的接收探头以及所述第二超声波测距模块中的发射探头发送启动指令，所述第一超声波测距模块中的接收探头和所述第二超声波测距模块中的发射探头接收到启动指令后同时开启，所述第一超声波测距模块中的接收探头开启后即启动各自的计时器进行计时；
S4、所述第一超声波测距模块中的接收探头在接收到回波信号后即停止计时，并记录回波信号的到达时间，当所述第一超声波测距模块的所有接收探头都接收到回波信号后，所述第一超声波测距模块处理时间信息数据，根据记录的回波信号到达时间及超声波的传输速度进行测距计算，并将结果发送给控制单元；
S5、所述控制单元接收到所述第一超声波测距模块发送的结果后，返回步骤S1，重复前述步骤，交替启动不同超声波测距模块中的发射探头和接收探头进行测距。


2.根据权利要求1所述的基于超声波测距系统的测距方法，其特征在于：所述第一超声波测距模块的发射探头和接收探头设置于同一安装板上，所述第二超声波测距模块的发射探头和接收探头设置于另一安装板上。


3.根据权利要求1所述的基于超声波测距系统的测距方法，其特征在于：所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块分别通过阻尼弹簧安装固定。


4.根据权利要求1所述的基于超声波测距系统的测距方法，其特征在于：所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块中设置有电池，所述电池通过无线充电的方式获取电能。


5.根据权利要求1所述的基于超声波测距...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良源，董旭，李睿，秦中胜，
申请(专利权)人：广州赛特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44