[实用新型]距离测量系统

说明书

本申请基于并且申明拥有2006年8月4日提交的日本专利申请第2006-213254号的优先权，其内容因而以参考的形式在此将其全部内容并入到本申请中。

技术领域

本实用新型涉及用于通过使用超声波来测量两点之间距离的距离测量系统和方法。

背景技术

作为用于测量两点之间距离的系统，日本专利未决公开申请第2006-64504号(下面称之为“专利文献1”)讲述了一种超声距离测量设备，用于根据从发射器同步发射的红外射线和超声波在接收器端的到达时间之差来测量发射器和接收器之间的距离。

专利文献1中讲述的超声距离测量设备根据以声速传播的超声波从发射器发射到接收器所需的时间来计算距离，并假定红外射线基本上同时被发射和接收。接收器使用半波整流电路对超声波接收信号进行整流，其输出电压通过电容器进行平滑。然后当电容器的输出电压超出事先设置的阈值时，接收器判断接收到超声波。接收器将从红外射线接收信号被检测到的时间到电容器的输出电压超出阈值电压的时间的时间段，判断为超声波从发射器发射到接收器所需的时间。

不过，如果在可测量区域(其中该系统可以测量发射器和接收器之间距离的区域)之外存在障碍物的话，并且如图1所述，除了直接从发射器到达接收器的超声波(下面称之为“直接波”)之外，还有来自发射器的另一超声波在被障碍物反射后到达接收器(下面称之为“反射波”)，则如上所述的现有距离测量系统将错误地判断了发射器和接收器之间的距离。

例如，当在每一个预定的时间测量发射器和接收器之间的距离以检测发射器(或接收器)的移动时，发射器以固定的周期T重复地发射红外射线和超声波。在这种情况下，如果在下一个周期的红外射线接收信号和所接收的直接波信号之间检测到以一定周期T从发射器发射的超声波的反射波，并且如果所接收的反射波信号超出阈值电压，如图2所示，则接收器根据反射波的到达时间tb，而不是根据直接波的到达时间ta来计算距离。这就导致存在在发射器和接收器之间的距离测量精度下降的问题。

发明内容

因此，本实用新型的目标是提出一种距离测量系统和方法，能够防止在发射器和接收器之间距离的测量精度的下降。

为了实现上述目标，在本实用新型中，事先为接收器提供表，该表示出了当超声波被直接接收时，到达时间和对应于该到达时间的所需接收超声波信号的强度之间的关系，其中该到达时间表示从接收红外线的检测到接收超声波的检测的时段。发射器同时发射红外线和超声波。当接收到红外线和超声波时，接收器将所接收超声波信号的强度与对应于从表中所检索到的到达时间的所需的接收信号强度进行比较，并且当所接收超声波信号的强度高于与从表中检索到的到达时间相对应的所需接收信号强度时，该接收器根据到达时间来计算到发射器的距离。

另一方面，与上面类似，事先为接收器提供表，该表示出了当超声波被直接接收时，到达时间和对应于该到达时间的所需接收超声波信号的强度之间的关系，其中该到达时间表示从接收红外线的检测到接收超声波的检测的时段。发射器同时发射红外线和超声波。当接收到红外线和超声波时，接收器根据如下时段来测量超声波的到达时间，所述时段是从接收红外线的检测到超声波接收信号超出阈值的检测的时段，其中所述阈值用于判断是否接收到了超声波，并将阈值更新为与从表中所检索的到达时间相对应的所需接收信号强度的值，并且根据所计算的到达时间来计算到发射器的距离。

在如上所述的距离测量系统中，接收器将接收的超声波强度与对应于从表中所检索的到达时间的所需的接收信号强度进行比较，并且当所接收超声波的接收信号强度低于所需值时，尽管到达时间较短，判断所接收超声波是由障碍物所反射的反射波。

另外，由于在判断是否接收到超声波时所使用的阈值被更新为对应于通过参考该表所检索的到达时间的所需接收信号强度的值，因此所更新的阈值不被反射波所超出，该反射波的接收信号强度低于到达时间的所需值。因此，将不会从这种反射波中生成接收信号。

因此，该距离测量系统可以防止由于反射波而错误地计算距离，并且因此防止发射器和接收器之间距离的测量准确度的下降。

下面参考示出了本实用新型的例子的附图进行讲述，将使本实用新型的上述和其他目标、特征和优势更加明显。

附图说明

图1为结构图，示出了其中现有距离测量系统错误地测量发射器和接收器之间距离的例子；

图2为波形图，示出了距离是如何通过图1所示的接收器被错误地计算的；