设定超音波检测周期的方法及其装置制造方法及图纸

设定超音波检测周期的方法及其装置。该方法包含先设定一初始检测周期Ｔ，接着发射一第一感测波，并计算一第一飞行时间（ｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ，ＴＯＦ）。根据初始检测周期，发射一第二感测波并计算一第二飞行时间。接着，比较第二飞行时间与第一飞行时间，如果该飞行时间的差值小于一预设值，则设定初始检测周期Ｔ为超音波检测周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超音波 感测方法及其装置，且特别涉及设定超音波检测周期的方法 及其装置。
技术介绍
超音波感测装置可用于许多方面，例如是距离的量测，或是用于检测是否有物 体进入其感测范围，并根据此检测结果来进行相关的控制。一般而言，当超音波感测装置启动时，超音波感测装置会发出一感测波来检测 其感测范围内是否有物体存在。当物体存在于其感测范围内时，感测波被该物体反射成 为一回声信号，并且被超音波感测装置接收。超音波感测装置依据接收到此回声信号的 时间，来计算所谓的飞行时间(Time-of-flight，TOF)，即发出感测波与接收到此回声信 号之间的时间差。超音波感测装置可根据飞行时间来估算出超音波感测装置与物体间的 距离，或是利用飞行时间的变化来进行相对应的控制。请参照图1A，其绘示为已知超音波感测装置的示意图。如图所示，超音波感测 装置10架设于一物体21上，例如是天花板或汽车等物体上，而超音波感测装置10的感 测范围内具有一参考物体22，例如是地板，桌面或墙壁等。当此超音波感测装置10用来 检测是否有外来物体进入超音波感测装置10及参考物体22之间范围以进行相关的控制动 作时，其会先对参考物体22进行检测。一般而言，当超音波感测装置10启动时，会先检测参考物体22的回声信号， 且计算其飞行时间(TOF)并记录下来作为一参考飞行时间。之后，如果超音波感测装置 10接收到的回声信号的飞行时间与上述的参考飞行时间相等时，便判定此回声信号为参 考物体22所反射，而不进行任何动作。当有外来物体进入超音波感测装置10与参考物 体22之间时，超音波感测装置10发出的感测波11被外来物体反射，因此超音波感测装 置10接收到的回声信号所计算出的飞行时间与参考飞行时间不相等，此时，超音波感测 装置10便可判定有外来物体进入，并可进行后续的相关动作。再者，在一般的超音波感测装置中，为了避免接收到错误的噪声而造成装置的 误判，其设定一边界值。当接收到的回声信号的强度大于设定的边界值时，超音波感测 装置才会记录收到此回声信号的时间，并依此时间来计算飞行时间。此外，在检测参考物体并记录其参考飞行时间后，超音波感测装置会进入一检 测状态。在此检测状态的过程中，超音波感测装置以一预设的检测周期持续发出感测 波，并接收其相对应的有效回声信号，计算及比较其飞行时间，来判断是否有外来物体 进入。然而，此判断结果很可能会因为感测波的多重反射效应而产生错误。请参见图1B，其绘示为感测波产生多重反射效应的示意图。当超音波感测装置 10发出感测波11后，由参考物体22反射的主回声信号12于时间t(l时传回至超音波感测 装置10。而当此主回声信号12传回至超音波感测装置10时，其亦同时撞击至物体21， 并产生一反射波再度往下撞击至参考物体22，接着会再次地被反射传回至超音波感测装置10，使超音波感测装置10于时间^时接收到一第一反射回声信号13。同理地，此第 一反射回声信号13亦会再次撞击物体21并往下撞击参考物体22，使得超音波感测装置 10于时间I2时接收到一第二反射回声信号14，同样地，并于时间t3时接收到一第三反射 回声信号15，且于时间t4时接收到一第四反射回声信号16。由于反射的回声信号的强度会逐渐减弱，因此，如图所示，第三反射回声信号 15及第四反射回声信号16会因其强度已低于感测装置所设的边界值而被忽略，但超音波 感测装置10接收到的第一反射回声信号13及第二反射回声信号14仍被视为有效的回声 信号。如此，当此些多重反射回声信号的强度大于感测装置预设的边界值且被视为有效 的回声信号时，很容易造成超音波感测装置对于是否有外来物体的误判。请参照图2，其绘示为超音波感测装置发生误判的示意图。超音波感测装置在检 测外来物体的过程中，其以检测周期T持续发出感测波。如图所示，超音波感测装置在 发出第一感测波111后，会于检测周期T时间过后，发出一第二感测波121。当第一感 测波111撞击到参考物体22时，产生第一主回声信号112。接着，由于多重反射效应的 作用，第一主回声信号产生第一反射回声信号113、第二反射回声信号114、第三反射回 声信号115和第四反射回声信号116。其中，第三反射回声信号115及第四反射回声信 号116会因其强度已低于感测装置所设的边界值而被忽略，但超音波感测装置10接收到 的第一反射回声信号113及第二反射回声信号114仍被视为有效的回声信号。同样地， 第二感测波121会因参考物体22的反射而产生一第二主回声信号122，以及因多重反射效 应而产生的反射回声信号123、124。由于超音波感测装置是以第一个接收到的有效回声信号作为计算飞行时间的依 据，因此，如图所示，第一感测波111的第一个有效回声信号为第一主回声信号112。而 第二感测波121的第一个有效回声信号则被认为是第二反射回声信号114。然而，第二感 测波121正确的回声信号应为第二主回声信号122，而非第二反射回声信号114。因此， 在计算第二感测波121的飞行时间时，会计算出比正确的飞行时间较短的飞行时间，让 超音波感测装置误判有外来物体进入。
技术实现思路
专利技术目的 有鉴于此，本专利技术的目的系提供一种设定超音波检测周期的方法及其装置，可 避免多重反射效应造成的误判状况。本专利技术提出一种设定超音波检测周期的方法，其步骤包含先设定一初始检测周 期T，接着发射一第一感测波，并计算一第一飞行时间(time-of-flight，TOF)。根据初 始检测周期，发射一第二感测波并计算一第二飞行时间。接着，比较第二飞行时间与第 一飞行时间，如果该飞行时间的差值小于一预设值，则设定初始检测周期T为超音波检 测周期。再者，本专利技术更提出一种具有设定检测周期的超音波感测装置，包含一微处 理器，用以设定一初始检测周期T，并根据该初始周期T产生一第一发射信号和一第二发 射信号；以及一超音波转换器，依据该第一发射信号和该第二发射信号发射一第一感测 波和一第二感测波；其中，该微处理器又用以计算对应于该第一发射信号的一第一飞行时间及对应于该第二发射信号的一第二飞行时间，并比较该第二飞行时间与该第一飞行 时间，如果该飞行时间的差值小于一预设值，则设定该初始检测周期T为该超音波检测 周期。 为了使本领域技术人员能更进一步了解本专利技术特征及
技术实现思路
，请参阅以下有 关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限 制。附图说明图IA所绘示为已知超音波感测装置的示意图；图IB所绘示为感测波产生多重反射效应的示意图；图2所绘示为超音波感测装置发生误判的示意图；图3所绘示为本专利技术的超音波感测装置的示意图；图4A所绘示为本专利技术第一实施例的流程方块图；图4B所绘示为本专利技术第一实施例的信号图；图5A所绘示为本专利技术第二实施例的流程方块图；图5B所绘示为本专利技术第二实施例的信号图。具体实施例方式请参照图3，其绘示为本专利技术的超音波感测装置的示意图。如图所示，其包含一 微处理器40、一发射电路50、一超音波转换器60和一接收电路70。微处理器40产生一 发射信号41至发射电路50，而发射电路50接收该发射信号41后，将该发射信号41转换 成一驱动信号51，并传送至超音波转换器60，而超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设定超音波检测周期的方法，其步骤包含：设定一初始检测周期Ｔ；发射一第一感测波；计算一第一飞行时间；根据该初始检测周期，发射一第二感测波；计算一第二飞行时间；以及比较该第二飞行时间与该第一飞行时间，如果该飞行时间的差值小于一预设值，则设定该初始检测周期Ｔ为该超音波检测周期。

【技术特征摘要】
1.一种设定超音波检测周期的方法，其步骤包含 设定一初始检测周期T ；发射一第一感测波； 计算一第一飞行时间； 根据该初始检测周期，发射一第二感测波； 计算一第二飞行时间；以及比较该第二飞行时间与该第一飞行时间，如果该飞行时间的差值小于一预设值，则 设定该初始检测周期T为该超音波检测周期。2.如权利要求1所述的设定超音波检测周期的方法，其中该第一飞行时间为自该第一 感测波发射后至接收到第一个有效回声信号的时间间隔，且该第二飞行时间为自该第二 感测波发射后至接收到第一个有效回声信号的时间间隔。3.如权利要求1所述的设定超音波检测周期的方法，该步骤又包括 设定一时间增量ΔΤ;以及设定一可变整数n，其中n = 0。4.如权利要求3所述的设定超音波检测周期的方法，该步骤又包括 若该飞行时间的差值大于该预设值，则设定该可变整数η为n+1 ； 设定该初始检测周期T为Τ+η · Δ T ；根据该初始检测周期发射一第三感测波； 计算一第三飞行时间；比较该第三飞行时间与该第一飞行时间，如果该飞行时间的差值小于该预设值，则 设定该初始检测周期为该超音波检测周期；若大于该预设值，则重复上述步骤。5.如权利要求4所述的设定超音波检测周期的方法，其中该第三飞行时间为自该第三 感测波发射后至接收到第一个有效回声信号的时间间隔。6.如权利要求1所述的设定超音波检测周期的方法，该步骤又包括若该飞行时间的差值大于该预设值，则设定该超音波检测周期为该初始检测周期T 加上该第二飞行时间。7.一种具有设定检测周期的超音波感测装置，包含一微处理器，用以设定一初始检测周期Τ，并根据该初始周期T产生一第一发射信号 和一第...

【专利技术属性】
技术研发人员：林益民，
申请(专利权)人：建兴电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]