超声波测距方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超声波测距方法和装置，所述方法包括以下步骤：由发射端的第一发射器发射频率为第一频率的超声波信号；由接收端的第一接收器接收第一频率的超声波信号，并在延时第一预设时间，由第二发射器发射频率为第二频率的超声波信号；发射端的第二接收器接收第二频率的超声波信号；根据第一发射器发射超声波的时刻、第一预设时间和第二接收器接收到超声波的时刻计算发射端和接收端之间的距离。本发明专利技术的测距方法，通过使用不同频率的超声波发射器和接收器，避免了超声波发射器因为自身物理特性产生的余震带来的影响，解决了测距中存在测距盲区的问题。

【技术实现步骤摘要】
超声波测距方法和装置
本专利技术涉及超声波测距
，具体涉及一种超声波测距方法和一种超声波车距装置。
技术介绍
目前，超声波测距技术应用广泛，主要采用反射式测距法，经过电路生成的脉冲调制电信号通过超声波换能器发射一定频率的超声波经过介质内的传播，到达被测物体后反射回波信号，接收器接收后转换为电信号由电路检测，最后根据接收到反射回波和发射超声波时的时间差计算测量距离。由于超声波振动片的自身物理特性，会产生衰减震荡，形成余震(拖尾)，在这段时间内，余震和回波信号无法区分，导致超声波测距会有盲区存在。若使用收发一体式的换能器，接收电路则需要在一段时间后才能开始启动接收电信号模式。若使用收发分体式的换能器，分两种情况：一是发射器和接收器实体距离紧挨，则到达接收电路的第一波信号则是超声波由发射器直接通过直线发射到接收器的，这样导致检测到的信号是“误信号”，无法真正测量被测物体的距离；二是发射器和接收器实体距离接近或大于被测距离，发射器、接收器和被测物体形成一个三角形状，产生了一个较大的角度，这样使得超声波传播路径较实际直线距离有较大的偏差，计算结果相对误差很大。同时，因为发射器在超声波发射的瞬间电流也会较大，这样也会对电源有一定的影响，从而接收电路的检测也会受到干扰。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种超声波测距方法，通过使用不同频率的超声波发射器和接收器，避免了超声波发射器因为自身物理特性产生的余震带来的影响，解决了测距中存在测距盲区的问题。本专利技术采用的技术方案如下：<br>一种超声波测距方法，包括以下步骤：由发射端的第一发射器发射频率为第一频率的超声波信号；由接收端的第一接收器接收第一频率的超声波信号，并在延时第一预设时间时，由第二发射器发射频率为第二频率的超声波信号；所述发射端的第二接收器接收第二频率的超声波信号；根据所述第一发射器发射超声波的时刻、所述第一预设时间和所述第二接收器接收到超声波的时刻计算所述发射端和所述接收端之间的距离。在本专利技术的一个实施例中，通过下述公式计算所述发射端和所述接收端之间的距离：其中，L表示所述发射端和所述接收端之间的距离，v表示超声波的传播速度，t1表示所述第二接收器接收到超声波的时刻，t0表示所述第一发射器发射超声波的时刻，Δt表示所述第一预设时间。在本专利技术的一个实施例中，所述第一频率和第二频率不相同。在本专利技术的一个实施例中，上述的超声波测距方法，还包括：将接收的所述第一频率的超声波信号转换为电信号，根据所述电信号确定所述第一接收器是否接收到所述第一频率的超声波信号。在本专利技术的一个实施例中，上述的超声波测距方法，还包括：将接收的所述第二频率的超声波信号转换为电信号，根据所述电信号确定所述第二接收器是否接收到所述第二频率的超声波信号。另外，本专利技术还提出了一种超声波测距装置，包括：主模块和被测模块，所述主模块包括：第一发射器和第二接收器，所述被测模块包括：第一接收器和第二发射器，其中，所述第一发射器用于发射频率为第一频率的超声波信号；所述第一接收器用于接收第一频率的超声波信号；所述第二发射器用于在延时第一预设时间时，发射频率为第二频率的超声波信号；所述第二接收器用于接收第二频率的超声波信号；所述主模块用于根据所述第一发射器发射超声波的时刻、所述第一预设时间和所述第二接收器接收到超声波的时刻计算与被测物体之间的距离。在本专利技术的一个实施例中，所述主模块通过下述公式计算与被测物体之间的距离：其中，L表示所述发射端和所述接收端之间的距离，v表示超声波的传播速度，t1表示所述第二接收器接收到超声波的时刻，t0表示所述第一发射器发射超声波的时刻，Δt表示所述第一预设时间。在本专利技术的一个实施例中，所述第一频率和第二频率不相同。在本专利技术的一个实施例中，所述被测模块还包括：第一接收电路，用于将接收的所述第一频率的超声波信号转换为电信号；第一检测电路，用于根据所述电信号确定所述第一接收器是否接收到所述第一频率的超声波信号；所述主模块还包括：第二接收电路，用于将接收的所述第二频率的超声波信号转换为电信号；第二检测电路，用于根据所述电信号确定所述第二接收器是否接收到所述第二频率的超声波信号。在本专利技术的一个实施例中，上述的超声波测距装置，还包括：隔离电源，用于给所述第一接收电路、第二接收电路、第一检测电路和第二检测电路供电。本专利技术的有益效果：本专利技术通过使用不同频率的超声波发射器和接收器，避免了超声波发射器因为自身物理特性产生的余震带来的影响，解决了测距中存在测距盲区的问题；另外，在主模块和被测模块中使用隔离电源给接收电路和检测电路供电，使得发射器在发射瞬间大电流产生的电信号对供电电源的影响，减小对接收电路中接收信号的干扰，避免了电信号产生串扰引起的误信号，提高了接收电路的信号准确性。附图说明图1为本专利技术实施例的超声波测距方法的流程图；图2为本专利技术一个实施例的超声波测距方法的示意图；图3为本专利技术实施例的超声波测距装置的方框示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例的超声波测距方法的流程图。如图1所示，本专利技术实施例的超声波测距方法可包括以下步骤：S1，由发射端的第一发射器发射频率为第一频率的超声波信号。S2，由接收端的第一接收器接收第一频率的超声波信号，并在延时第一预设时间时，由第二发射器发射频率为第二频率的超声波信号。在本专利技术的一个实施例中，第一预设时间可根据实际情况进行标定，例如，根据电路本身和信号频率确定，在确定接收到第一频率的超声波信号后，由MCU确定驱动第二发射器发射第二频率的超声波信号的时间，即由接收到第一频率的超声波信号至发射第二频率的超声波信号之间的时间为第一预设时间。S3，发射端的第二接收器接收第二频率的超声波信号。在本专利技术的一个实施例中，第一频率和第二频率是不相同的。S4，根据第一发射器发射超声波的时刻、第一预设时间和第二接收器接收到超声波的时刻计算发射端和接收端之间的距离。具体而言，本申请包括两个频率不同的超声波发射器，对应两个频率不同的超声波接收器，即发射端包括发射第一频率的超声波信号的第一发射器器和接收第二频率的超声波信号的第二接收器，接收端包括接收第一频率的超声波信号的第一接收器和发射第二频率的超声波信号的第二发射器。如图2所示，发射端的第一发射器发射频率为第一频率的超声波信号时，开始计时，记为t0，即第一发射器发射超声波的时刻，接收端中的与第一发射器相对应的第一接收器接收频率为第一频率的超声波信号，并转换为电信号，经过信号处理后驱动发射端的第二发射器发射频率为第二频率的超声波信号，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波测距方法，其特征在于，包括以下步骤：/n由发射端的第一发射器发射频率为第一频率的超声波信号；/n由接收端的第一接收器接收第一频率的超声波信号，并在延时第一预设时间时，由第二发射器发射频率为第二频率的超声波信号；/n所述发射端的第二接收器接收第二频率的超声波信号；/n根据所述第一发射器发射超声波的时刻、所述第一预设时间和所述第二接收器接收到超声波的时刻计算所述发射端和所述接收端之间的距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
由发射端的第一发射器发射频率为第一频率的超声波信号；
由接收端的第一接收器接收第一频率的超声波信号，并在延时第一预设时间时，由第二发射器发射频率为第二频率的超声波信号；
所述发射端的第二接收器接收第二频率的超声波信号；
根据所述第一发射器发射超声波的时刻、所述第一预设时间和所述第二接收器接收到超声波的时刻计算所述发射端和所述接收端之间的距离。


2.根据权利要求1所述的超声波测距方法，其特征在于，通过下述公式计算所述发射端和所述接收端之间的距离：



其中，L表示所述发射端和所述接收端之间的距离，v表示超声波的传播速度，t1表示所述第二接收器接收到超声波的时刻，t0表示所述第一发射器发射超声波的时刻，Δt表示所述第一预设时间。


3.根据权利要求1所述的超声波测距方法，其特征在于，所述第一频率和第二频率不相同。


4.根据权利要求1所述的超声波测距方法，其特征在于，还包括：
将接收的所述第一频率的超声波信号转换为电信号，根据所述电信号确定所述第一接收器是否接收到所述第一频率的超声波信号。


5.根据权利要求1所述的超声波测距方法，其特征在于，还包括：
将接收的所述第二频率的超声波信号转换为电信号，根据所述电信号确定所述第二接收器是否接收到所述第二频率的超声波信号。


6.一种超声波测距装置，其特征在于，包括：主模块和被测模块，所述主模块包括：第一发射器和第二接收器，所述被测模块包括：第一接收器和第二发射器，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建豪，周颖杰，黄一凡，李德胜，郑隽一，张育铭，
申请(专利权)人：国创新能源汽车智慧能源装备创新中心江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32