本發(fā)明涉及超聲波測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法及裝置。本發(fā)明還涉及一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗慢，在介質(zhì)中傳播距離較遠(yuǎn)，因而超聲波被廣泛應(yīng)用于距離測(cè)量，超聲波測(cè)距系統(tǒng)因此產(chǎn)生。超聲波測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距原理為：超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，超聲波在介質(zhì)中傳播，遇到障礙物時(shí)反射回來，在接收器接收到反射回波時(shí)停止計(jì)時(shí)，根據(jù)記錄的這一時(shí)間和超聲波在介質(zhì)中的傳播速度，則可計(jì)算出發(fā)射位置距離障礙物的距離。

在測(cè)量距離時(shí)，超聲波測(cè)距系統(tǒng)朝向物體以扇形范圍發(fā)射超聲波，對(duì)應(yīng)物體方向會(huì)返回多個(gè)回波，根據(jù)各回波的測(cè)量時(shí)間，求取時(shí)間平均值作為對(duì)物體測(cè)量的時(shí)間，來計(jì)算物體的距離。然而在實(shí)際測(cè)量中由于環(huán)境中存在干擾因素的影響，返回的多個(gè)回波中存在與正常值偏離較大的回波測(cè)量值，在這種情況下求取平均值，對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)造成較大誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法及裝置，可提高測(cè)量準(zhǔn)確度。本發(fā)明還提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法，包括：

接收從物體方向返回的多個(gè)回波，將對(duì)應(yīng)各回波的時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中，所述回波模型中記錄歷史各次測(cè)量中回波的測(cè)量數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述回波模型中的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，將其時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。

可選地，還包括：

將歷史各次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值與本次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值按值大小進(jìn)行排序，選取排列在中間預(yù)設(shè)區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，再與已知的聲速計(jì)算出距離值作為輸出的距離測(cè)量值。

可選地，還包括：將本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值和所述輸出的距離測(cè)量值進(jìn)行顯示。

可選地，還包括記錄接收到的多個(gè)回波的個(gè)數(shù)以及各回波的強(qiáng)度。

一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置，包括：

測(cè)量模塊，用于接收從物體方向返回的多個(gè)回波，將對(duì)應(yīng)各回波的時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中，所述回波模型中記錄歷史各次測(cè)量中回波的測(cè)量數(shù)據(jù)；

第一處理模塊，用于根據(jù)所述回波模型中的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，將其時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。

可選地，還包括：

第二處理模塊，用于將歷史各次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值與本次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值按值大小進(jìn)行排序，選取排列在中間預(yù)設(shè)區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，再與已知的聲速計(jì)算出距離值作為輸出的距離測(cè)量值。

可選地，還包括：

顯示模塊，用于將本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值和所述輸出的距離測(cè)量值進(jìn)行顯示。

可選地，所述測(cè)量模塊還用于記錄接收到的多個(gè)回波的個(gè)數(shù)以及各回波的強(qiáng)度。

可選地，還包括聲波換能器，用于接收返回的超聲波。

一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)，包括以上所述的超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明所提供的超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法及裝置，以及超聲波測(cè)距系統(tǒng)，在接收到從物體方向返回的多個(gè)回波后，將各回波的時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中，所述回波模型中記錄各次測(cè)量中回波的測(cè)量數(shù)據(jù)；根據(jù)回波模型中的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。

本發(fā)明超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法及裝置以及超聲波測(cè)距系統(tǒng)，通過動(dòng)態(tài)濾波處理，根據(jù)歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布選取測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，將其時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值，可以降低干擾因素對(duì)測(cè)量的影響，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法，包括：

接收從物體方向返回的多個(gè)回波，將對(duì)應(yīng)各回波的時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中，所述回波模型中記錄歷史各次測(cè)量中回波的測(cè)量數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述回波模型中的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，將其時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。

因此，本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法，在接收到從物體方向返回的多個(gè)回波后，將各回波的時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中，所述回波模型中記錄各次測(cè)量中回波的測(cè)量數(shù)據(jù)；根據(jù)回波模型中的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。

本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法，根據(jù)歷史各次測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布，在本次測(cè)量中選取與歷史測(cè)量值最相符的回波時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值，可以降低干擾數(shù)據(jù)的影響，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

下面對(duì)本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法包括步驟：

S10：接收從物體方向返回的多個(gè)回波，將對(duì)應(yīng)各回波的時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中，所述回波模型中記錄歷史各次測(cè)量中回波的測(cè)量數(shù)據(jù)。

超聲波測(cè)距系統(tǒng)對(duì)物體測(cè)量距離中，對(duì)物體進(jìn)行多次測(cè)量。在毎次測(cè)量中，朝向物體以扇形范圍發(fā)射超聲波，超聲波遇到物體反射回來，會(huì)返回多個(gè)回波，系統(tǒng)接收各回波，并相應(yīng)記錄回波個(gè)數(shù)以及各回波的強(qiáng)度和時(shí)間測(cè)量值，并將各回波的測(cè)量數(shù)據(jù)包括強(qiáng)度和時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中。

所述回波模型由歷史各次測(cè)量的回波測(cè)量數(shù)據(jù)構(gòu)成，其中記錄了各次測(cè)量中回波的強(qiáng)度和時(shí)間測(cè)量值。

具體的，本實(shí)施例中超聲波測(cè)距系統(tǒng)包括控制芯片、驅(qū)動(dòng)器和聲波換能器，通過控制芯片控制驅(qū)動(dòng)器，由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)聲波換能器發(fā)射超聲波。

S11：根據(jù)所述回波模型中的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，將其時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。

根據(jù)回波模型中歷史各次測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量中的時(shí)間測(cè)量值最相符的回波，即該回波的時(shí)間測(cè)量值與最多的歷史測(cè)量值相符，從而確定為本次測(cè)量的最佳回波，將其時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。

因此，本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法，在每次測(cè)量中，通過對(duì)接收回波的動(dòng)態(tài)濾波處理，根據(jù)歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布，選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的最佳回波，作為本次測(cè)量的測(cè)量結(jié)果?？梢越档透蓴_因素的影響，降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法，還包括：將歷史各次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值與本次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值按值大小進(jìn)行排序，選取排列在中間預(yù)設(shè)區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，再與已知的聲速計(jì)算出距離值作為輸出的距離測(cè)量值。

本次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值指本次測(cè)量中根據(jù)選取出的最佳回波確定的時(shí)間測(cè)量值，歷史各次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值指各次測(cè)量中相應(yīng)選取出的最佳回波確定的時(shí)間測(cè)量值。

將本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值與本次測(cè)量之前的各次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值，按值大小進(jìn)行排序，取排列在中間預(yù)設(shè)區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，例如可以取排列在中間30％-70％區(qū)段內(nèi)的時(shí)間測(cè)量值。將這一區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，將獲得的平均值作為當(dāng)前對(duì)物體距離測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。再根據(jù)這一平均值與已知的聲速計(jì)算距離值，作為輸出的距離測(cè)量值。

在對(duì)物體距離測(cè)量過程中受環(huán)境中干擾因素的影響，可能在某幾次的測(cè)量中測(cè)得的時(shí)間測(cè)量值偏離正常值較大，因此通過將各次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值進(jìn)行排序，選取排列在中間區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，將受干擾大的測(cè)量值排除，降低測(cè)量誤差，可提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

本實(shí)施例方法中，還可將本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值和所述輸出的距離測(cè)量值進(jìn)行顯示，在每次測(cè)量后對(duì)輸出的距離測(cè)量值進(jìn)行更新顯示。

因此，本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理方法，在每次測(cè)量中，通過對(duì)接收回波的動(dòng)態(tài)濾波處理，根據(jù)歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布選取與歷史測(cè)量值最相符的最佳回波，作為本次測(cè)量的測(cè)量結(jié)果；并且通過將各次測(cè)量值中值平均，可以降低受干擾的影響，降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。本實(shí)施例方法提高了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的抗干擾性，拓寬了應(yīng)用環(huán)境。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置，請(qǐng)參考圖2，所述裝置包括：

測(cè)量模塊20，用于接收從物體方向返回的多個(gè)回波，將對(duì)應(yīng)各回波的時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中，所述回波模型中記錄歷史各次測(cè)量中回波的測(cè)量數(shù)據(jù)；

第一處理模塊21，用于根據(jù)所述回波模型中的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，將其時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。

本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置，對(duì)于接收的各回波，將各回波的時(shí)間測(cè)量值添加到回波模型中；根據(jù)回波模型中的時(shí)間測(cè)量值分布，在本次測(cè)量的各回波中選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的回波，作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值。本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置，根據(jù)歷史各次測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布，在本次測(cè)量中選取與歷史測(cè)量值最相符的回波時(shí)間測(cè)量值作為本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值，可以降低干擾因素對(duì)測(cè)量的影響，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

本實(shí)施例中，所述測(cè)量模塊20還用于記錄接收到的多個(gè)回波的個(gè)數(shù)以及各回波的強(qiáng)度?；夭Ｐ椭杏涗浟烁鞔螠y(cè)量中回波的測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量模塊將各次測(cè)量回波的測(cè)量數(shù)據(jù)包括時(shí)間測(cè)量值和回波強(qiáng)度等記錄到回波模型中。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置還包括：

第二處理模塊22，用于將歷史各次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值與本次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值按值大小進(jìn)行排序，選取排列在中間預(yù)設(shè)區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，再與已知的聲速計(jì)算出距離值作為輸出的距離測(cè)量值。

將本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值與本次測(cè)量之前的各次測(cè)量確定的時(shí)間測(cè)量值，按值大小進(jìn)行排序，取排列在中間預(yù)設(shè)區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，例如可以取排列在中間30％-70％區(qū)段內(nèi)的時(shí)間測(cè)量值。將這一區(qū)段內(nèi)的值求取平均值，將獲得的平均值作為當(dāng)前對(duì)物體距離測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值，再根據(jù)平均值與已知的聲速計(jì)算距離值，作為輸出的距離測(cè)量值。

本實(shí)施例中還包括顯示模塊，用于將本次測(cè)量的時(shí)間測(cè)量值和所述輸出的距離測(cè)量值進(jìn)行顯示，在每次測(cè)量后對(duì)輸出的距離測(cè)量值進(jìn)行更新顯示。

本實(shí)施例中，所述超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置還包括聲波換能器，通過聲波換能器接收返回的超聲波。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)，包括以上所述的超聲波測(cè)距系統(tǒng)回波處理裝置。

本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)，在對(duì)物體距離測(cè)量中，在每次測(cè)量中，通過對(duì)接收回波的動(dòng)態(tài)濾波處理，根據(jù)歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布選取時(shí)間測(cè)量值與歷史測(cè)量值最相符的最佳回波，作為本次測(cè)量的測(cè)量結(jié)果。并且通過將各次測(cè)量值中值平均，可以降低受干擾的影響，降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。本實(shí)施例超聲波測(cè)距系統(tǒng)提高了抗干擾性，拓寬了應(yīng)用環(huán)境。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)、回波處理方法及裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。