[发明专利]用于检测物体的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于使用超声波来检测物体的系统及其制造和使用方法。物体检测系统可以对多个超声波中的每一个进行独特编码，并且使所述独特编码的超声波中的每一个沿各个方向传输。所述物体检测系统可以继而接收从物体反射的、所发射的独特编码超声波中的任何超声波。通过对所反射的超声波进行解码，所述物体检测系统可以区分所述独特编码的超声波并且检测所述物体的存在和位置。所述物体检测系统可以由任何常规类型的移动系统所使用，所述移动系统包括但不限于无人飞行器(“UAV”)和汽车。通过对多个超声波中的每一个进行独特编码，所述物体检测系统可以有利地在所述各个方向上检测物体的同时避免不同传感器之间的干扰。

背景技术

超声因其高准确性而通常用于物体检测系统中。示例性的障碍检测应用包括汽车倒车雷达以及用于无人飞行器(“UAV”)的避撞系统。

在用于无人飞行器的避撞系统的情况下，例如，多个超声传感器通常用于沿各个方向检测障碍物。所述多个超声传感器通常独立工作。例如，一个方向上的超声传感器发射一超声波脉冲。该超声波脉冲沿超声波路径被物体反射回来，并且在经过一定时间之后由超声传感器接收。计算模块可以基于脉冲接收时间与脉冲发射时间之间的时间间隔来判定物体的存在和距离。

然而，那些传感器之间可能发生干扰。当无人飞行器部署在较小的操作环境中时，从第一超声传感器沿一个方向发射的超声信号可被多次反射并且被第二超声传感器接收，从而导致错误的确定。尽管已经尝试了各种技术，诸如使用预先选择的信号阈值限制，来克服由不期望的反射导致的误差，但事实证明，所有技术都不够。

鉴于以上原因，存在对用于执行物体检测的系统和方法的需要，所述系统和方法可以有效地区分在多个方向中应用的直接反射的超声波信号。

发明内容

根据本文公开的第一方面，阐述了一种用于检测物体的方法，包括：

接收多个反射的超声波，每个超声波被独特地(uniquely)编码并且从信号源沿各个方向发射；以及

对所反射的超声波进行解码以确定所述物体的存在或位置。

所公开方法的示例性实施方式还包括使独特编码的超声波沿各个方向发射。

在所公开方法的另一示例性实施方式中，发射所述独特编码的超声波包括发射独特格式的超声脉冲。

在所公开方法的另一示例性实施方式中，发射所述独特格式包括以独特间隔发射所述超声脉冲。

在所公开方法的另一示例性实施方式中，以独特间隔发射所述超声脉冲包括以选自一毫秒到一百毫秒的范围的间隔值来发射超声脉冲。

所公开方法的示例性实施方式还包括记录所述多个反射的超声波。

在所公开方法的另一示例性实施方式中，对所反射的超声波进行解码还包括从所述多个反射的超声波中搜索所述独特格式的超声脉冲。

在所公开方法的另一示例性实施方式中，搜索所述独特格式的超声脉冲包括搜索与所发射的超声脉冲的所述独特间隔相匹配的超声脉冲。

在所公开方法的另一示例性实施方式中，搜索所述超声脉冲包括：当仅存在一种超声脉冲格式与来自所反射的超声波的所述独特间隔相匹配并且处于该格式下的所述超声脉冲强度差小于第一阈值时，选择与所述独特间隔相匹配的超声脉冲格式。

在所公开方法的另一示例性实施方式中，与所述独特间隔相匹配包括：当所述格式的间隔与所述独特间隔的差小于第二阈值时，确定所述格式与所述独特间隔相匹配。

在所公开方法的另一示例性实施方式中，搜索所述超声脉冲包括选择具有小于所述第一阈值的强度差的超声脉冲。