[發(fā)明專利]超聲波距離測定裝置以及超聲波距離測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980015779.5
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN111788456B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米澤良
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社V技術(shù)
• 主分類號(hào): G01B17/00
• 分類號(hào): G01B17/00;G01S15/08
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王亞愛

1.一種超聲波距離測定裝置，其特征在于，具備：

傳感器，向?qū)ο笪锇l(fā)送超聲波，并且接收被所述對象物反射的超聲波；以及

信號(hào)處理部，基于由所述傳感器接收到的超聲波的接收波形與模板的相關(guān)性，測定所述傳感器與所述對象物的距離，

所述傳感器采用周期固定且在作為循環(huán)數(shù)為10～15循環(huán)的第1循環(huán)數(shù)的矩形波之后頻率為0的發(fā)送信號(hào)來發(fā)送超聲波，

所述信號(hào)處理部具有模板保持部，所述模板保持部將作為規(guī)定條件下的所述接收波形的基本波形從上升沿抽出比所述第1循環(huán)數(shù)少的第2循環(huán)數(shù)相應(yīng)量的第1波形、或者使所述第1波形的振幅為規(guī)定倍數(shù)的第2波形作為所述模板進(jìn)行保持。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波距離測定裝置，其中，

所述信號(hào)處理部將所述接收波形與所述模板進(jìn)行差分，將該差分的絕對值相加來求出相關(guān)值，設(shè)在所述相關(guān)值最小時(shí)所述接收波形與所述模板一致而求出所述接收波形的上升沿的時(shí)刻，基于該時(shí)刻對所述傳感器與所述對象物的距離進(jìn)行測定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的超聲波距離測定裝置，其中，

所述信號(hào)處理部具有調(diào)整所述模板的振幅的模板調(diào)整部。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波距離測定裝置，其中，

所述模板調(diào)整部調(diào)整所述模板的振幅，以使所述模板的峰值與所述接收波形的峰值一致。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波距離測定裝置，其中，

所述傳感器以所述第1波形的頻率的20倍的頻率進(jìn)行采樣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波距離測定裝置，其中，

具備從所述傳感器分開規(guī)定的距離而設(shè)置的波長測定用對象物，

所述信號(hào)處理部進(jìn)一步基于從所述傳感器發(fā)送超聲波起到該發(fā)送的超聲波被所述波長測定用對象物反射并通過所述傳感器接收的時(shí)間與所述規(guī)定的距離，求出從所述傳感器發(fā)送的超聲波的波長，基于該求出的波長求出所述傳感器與所述對象物的距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波距離測定裝置，其中，

所述信號(hào)處理部，在所述接收波形中，設(shè)在所述接收波形與所述模板的相關(guān)性為最高的時(shí)間點(diǎn)的附近的所述接收波形與中心線一致的點(diǎn)處所述接收波形與所述模板一致，對所述傳感器與所述對象物的距離進(jìn)行測定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波距離測定裝置，其中，

還具備反射板，

所述傳感器朝向所述對象物傾斜地發(fā)送超聲波，

所述反射板反射從所述傳感器發(fā)送并被所述對象物反射的超聲波，以使從所述傳感器與所述反射板之間的超聲波的路徑和從所述反射板與所述傳感器之間的超聲波的路徑一致，

所述信號(hào)處理部進(jìn)一步基于所述傳感器與所述反射板的距離、從所述傳感器向所述對象物發(fā)送的超聲波的入射角，求出所述傳感器與所述對象物的距離。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波距離測定裝置，其中，

還具備殼體，

所述傳感器具有框體，

在所述框體設(shè)置有金屬制的配重，

在所述框體與所述殼體之間設(shè)置有彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件夾持所述框體。

10.一種超聲波距離測定方法，使用周期固定且在作為循環(huán)數(shù)為10～15循環(huán)的第1循環(huán)數(shù)的矩形波之后頻率為0的發(fā)送信號(hào)從傳感器發(fā)送超聲波，通過所述傳感器接收被對象物反射的超聲波，基于通過所述傳感器接收到的超聲波的接收波形與預(yù)先保持的模板的相關(guān)性求出距離，在該超聲波距離測定方法中，

在規(guī)定條件下，使用所述發(fā)送信號(hào)從所述傳感器發(fā)送超聲波，通過所述傳感器接收被所述對象物反射的超聲波，將從通過所述傳感器接收到的超聲波的接收波形中的反射波形的上升沿抽出比所述第1循環(huán)數(shù)少的第2循環(huán)數(shù)相應(yīng)量的第1波形、或者使所述第1波形的振幅為規(guī)定倍數(shù)的第2波形設(shè)為所述模板。