一种超声波测距方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超声波测距方法及系统，针对现有技术中存在的当检测产品灵敏度波动较大时，会影响实际角度；以及检测过程比较繁琐，需要对探测包络依次过滤干扰目标的问题，本发明专利技术的技术方案包括：通过超声波探测的最远距离和目标的实测距离构建第一阈值，消除旁瓣对测试的影响；通过距离衰减和空气吸收衰减构建第二阈值，约束远距离角度；通过设定最远距离灵敏度和设定第三阈值，约束近距离角度。其目的为：通过本申请的超声波测距方法，能够进行稳定的超声波测距。行稳定的超声波测距。行稳定的超声波测距。

An ultrasonic ranging method and system

【技术实现步骤摘要】
一种超声波测距方法及系统


[0001]本专利技术属于超声波检测
，具体涉及一种超声波测距方法及系统。

技术介绍

[0002]由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。
[0003]在超声波测距应用中，产品测量距离往往大于实际使用距离，会造成灵敏度较高，同时可探测区域大，在两侧的其他目标，容易造成干扰。现有的方法是在不同距离设置不同阈值避免灵敏度较高的问题，或通过干扰学习，过滤掉其他目标。
[0004]现有技术存在的问题：
[0005]通过不同距离设置不同阈值，当检测产品灵敏度波动较大时，会影响实际角度；当通过干扰学习过滤掉目标时，过程比较繁琐，需要对探测包络依次过滤干扰目标。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的当检测产品灵敏度波动较大时，会影响实际角度；以及检测过程比较繁琐，需要对探测包络依次过滤干扰目标的问题，本专利技术提出了一种超声波测距方法及系统，其目的为：通过本申请的超声波测距方法，能够进行稳定的超声波测距。
[0007]为实现上述目的本专利技术所采用的技术方案，本专利技术提出了一种超声波测距方法包括：
[0008]S1:通过超声波探测的最远距离和目标的实测距离构建第一阈值，消除旁瓣对测试的影响；
[0009]S2：通过距离衰减和空气吸收衰减构建第二阈值，约束远距离角度；
[0010]S3:通过设定最远距离灵敏度和设定第三阈值，约束近距离角度。
[0011]较优的，本专利技术S1中，构建的第一阈值为：
[0012][0013]其中，E0表示最小阈值，d表示实测距离，dmax表示超声波探测的最远距离。
[0014]较优的，本专利技术S2中，构建的第二阈值为：
[0015][0016]其中，E0表示最小阈值，d表示实测距离，dmax表示超声波探测的最远距离，k1表示角度调节因子，k2为关于频率衰减的系数，数字2表示声波来回，当超声波为收发分体时，值取1。
[0017]较优的，本专利技术S3中，第三阈值为：
[0018]E3＝Eteach*k3
[0019]其中，Eteach表示最远检测距离所对应的超声波回波灵敏度，k3表示安全系数，系
数范围0
‑
1。
[0020]本专利技术还提出了一种超声波测距系统，包括：
[0021]消除旁瓣模块:通过超声波探测的最远距离和目标的实测距离构建第一阈值，用于消除旁瓣对测试的影响；
[0022]约束远距离角度模块：通过距离衰减和空气吸收衰减构建第二阈值，用于约束远距离角度；
[0023]约束近距离角度模块:通过设定最远距离灵敏度和设定第三阈值，用于约束近距离角度。
[0024]较优的，本专利技术消除旁瓣模块中，构建的第一阈值为：
[0025][0026]其中，E0表示最小阈值，d表示实测距离，dmax表示超声波探测的最远距离。
[0027]较优的，本专利技术约束远距离角度模块中，构建的第二阈值为：
[0028][0029]其中，E0表示最小阈值，d表示实测距离，dmax表示超声波探测的最远距离，k1表示角度调节因子，k2为关于频率衰减的系数，数字2表示声波来回，当超声波为收发分体时，值取1。
[0030]较优的，本专利技术约束近距离角度模块中，第三阈值为：
[0031]E3＝Eteach*k3
[0032]其中，Eteach表示最远检测距离所对应的超声波回波灵敏度，k3表示安全系数，系数范围0
‑
1。
[0033]相比现有技术，本专利技术的技术方案具有如下优点/有益效果：
[0034]1.本专利技术不仅消除了旁瓣影响，并且可根据客户使用环境进行角度调节。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0036]图1是本专利技术实施例1约束远距离角度的示意图。
[0037]图2是本专利技术实施例1约束远距离角度的示意图。
[0038]图3是本专利技术实施例1约束近距离角度的示意图。
[0039]图4是本专利技术实施例1的各个阈值的示意图。
[0040]图5是本专利技术实施例1进行距离采集的流程示意图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术的一部分实施方式，而不是全
部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。
[0042]实施例1：
[0043]如图1、图2、图3和图4所示，本专利技术提出了一种超声波测距方法包括：
[0044]S1:通过超声波探测的最远距离和目标的实测距离构建第一阈值，消除旁瓣对测试的影响；构建的第一阈值为：
[0045][0046]其中，E0表示最小阈值，d表示实测距离，dmax表示超声波探测的最远距离。
[0047]S2：通过距离衰减和空气吸收衰减构建第二阈值，约束远距离角度；通过距离衰减和空气吸收衰减，即灵敏度和距离对应关系，优点可进一步减小角度，最小可趋近于零度，如图1和图2所示为约束远距离角度，浅色为原始覆盖图，深色为本实施例1覆盖图，从图3中可以看出最小可趋近于零度。
[0048]构建的第二阈值为：
[0049][0050]其中，E0表示最小阈值，d表示实测距离，dmax表示超声波探测的最远距离，k1表示角度调节因子，k2为关于频率衰减的系数，数字2表示声波来回，当超声波为收发分体时，值取1。
[0051]S3:通过设定最远距离灵敏度和设定第三阈值，约束近距离角度。如图3所示，通过设定最远距离灵敏度设定第三阈值，优点可保持角度变化较小，校准产品灵敏度一致性，即探测角度一致性，探测区域依实际需求区域，即图3中深色覆盖图的探测距离。深灰色为实际需要探测距离0.7米，浅灰色是产品设计最大距离1.6米，
[0052]常规下，当目标在浅灰色区域，也会被探测到，显然，角度是大于我们期望值。
[0053]当通过学习距离：但超声波灵敏度本身存在波动，以及目标抖动，为保证最远能稳定探测，设立第三阈值为：
[0054]E3＝Eteach*k3
[0055]其中，Eteach表示最远检测距离所对应的超声波回波灵敏度，k3表示安全系数，系数范围0
‑
1。系数越小，允许产品回波灵敏度波动越大；系数越大，对角度减小的效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波测距方法，其特征在于，包括：S1:通过超声波探测的最远距离和目标的实测距离构建第一阈值，消除旁瓣对测试的影响；S2：通过距离衰减和空气吸收衰减构建第二阈值，约束远距离角度；S3:通过设定最远距离灵敏度和设定第三阈值，约束近距离角度。2.根据权利要求1所述的一种超声波测距方法，其特征在于，S1中，构建的第一阈值为：其中，E0表示最小阈值，d表示实测距离，dmax表示超声波探测的最远距离。3.根据权利要求1所述的一种超声波测距方法，其特征在于，S2中，构建的第二阈值为：其中，E0表示最小阈值，d表示实测距离，dmax表示超声波探测的最远距离，k1表示角度调节因子，k2为关于频率衰减的系数，数字2表示声波来回，当超声波为收发分体时，值取1。4.根据权利要求1所述的一种超声波测距方法，其特征在于，S3中，第三阈值为：E3＝Eteach*k3其中，Eteach表示最远检测距离所对应的超声波回波灵敏度，k3表示安全系数，系数范围0
‑
1。5.一种超声波测距系统，其特征在于，包括：消除旁瓣模块:...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柯江，李东杰，胡裕，
申请(专利权)人：成都英萨传感技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：