[发明专利]一种基于网络级时钟同步的超声波测距方法及系统

权利要求书

1.一种基于网络级时钟同步的超声波测距方法，其特征在于，包括：

利用网络级别的时钟同步，当发送超声波的发送节点发送超声波时，接收所述超声波的接收节点开始计时；

当接收节点接收到所述超声波时，所述接收节点停止计时，并根据停止计时与开始计时之间的时间差确定发送节点和接收节点之间的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用网络级别的时钟同步，当发送超声波的发送节点发送超声波时，接收所述超声波的接收节点开始计时之前包括：

当各节点入网时钟同步后，在每个时隙的开始时刻判断当前时隙类型；

若所述时隙类型为测距时隙时，则根据预先设定的工作状态表，确定各节点的工作状态；

其中，所述工作状态包括：发送超声波、接收超声波和静默状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用网络级别的时钟同步，当发送超声波的发送节点发送超声波时，接收所述超声波的接收节点开始计时包括：

当确定一节点A的工作状态为发送超声波时，则立即触发该节点A对应的超声模块向接收节点发送超声波脉冲信号，其中，该节点A称为发送节点；

当确定一节点B的工作状态为接收超声波时，则立即记录该节点B的当前时间T₁，该节点B为接收发送节点发来的超声波信号的接收节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当接收节点接收到所述超声波时，所述接收节点停止计时，并根据停止计时与开始计时之间的时间差确定发送节点和接收节点之间的距离包括：

若所述接收节点对应的超声模块在预设时间内没有收到所述发送节点发送的超声波信号，则所述接收节点不作任何操作，等待下一组测距时隙到来；

若所述接收节点对应的超声模块在预设时间内接收到所述发送节点发送的超声波信号，则记录所述接收节点接收到所述超声波的时间T₂，

根据T₂与T₁的时间差及超声波在空气中的传播速度，确定发送节点和接收节点之间的距离，本次测距过程结束，等待下一组测距时隙到来。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，在本次测距过程中，处于静默状态的节点不执行操作，等待本组测距时隙结束。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声测距方法为非反射式测距，所述发送节点发出超声波后，不需要反射，由所述接收节点直接接收所述发送节点发出的超声波信号；

所述时钟同步方式包括：绝对时隙数同步、数据包同步和确认包同步。

7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述超声模块的探头为收发一体探头或收发分体探头。

8.一种基于网络级时钟同步的超声波测距系统，其特征在于，包括：

发送单元，用于利用网络级别的时钟同步，通过发送节点向接收节点发送超声波；

第一记录单元，用于在发送节点向所述接收节点发送超声波的同时，记录当前所述接收节点的时间T₁；

节点距离确定单元，用于当所述接收节点接收到所述超声波时，记录当前所述接收节点的时间T₂，并根据T₂和T₁的时间差确定发送节点和接收节点之间的距离。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：

时隙类型判断单元，用于当各节点入网时钟同步后，在每个时隙的开始时刻判断当前时隙类型；

工作状态确定单元，用于当所述时隙类型为测距时隙时，则根据预先设定的工作状态表，确定各节点的工作状态；

其中，所述工作状态包括：发送超声波、接收超声波和静默状态。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述节点距离确定单元包括：

计时等待模块，用于当所述接收节点对应的超声模块在预设时间内没有收到所述发送节点发送的超声波信号时，则所述接收节点不作任何操作，等待下一组测距时隙到来；

第二记录模块，用于当所述接收节点对应的超声模块在预设时间内接收到所述发送节点发送的超声波信号时，则记录所述接收节点接收到所述超声波的时间T₂；

节点距离确定模块，用于根据T₂与T₁的时间差及超声波在空气中的传播速度，确定发送节点和接收节点之间的距离，本次测距过程结束，等待下一组测距时隙到来。