[发明专利]一种高精度超声波测距系统及方法

权利要求书

1.一种高精度超声波测距系统，其特征在于，包括：

控制模块（1），用于输出控制信号给超声波收发模块（2），输出时刻为；还用于将反馈信号进行系统运算完成超声波测距；

超声波收发模块（2），用于将控制信号转换为超声波驱动信号给超声波收发传感器（3）；还用于对电信号进行处理后转换为反馈信号给控制模块（1）；

超声波接收模块（5），用于对电信号进行处理后转换为反馈信号给控制模块（1）；

超声波收发传感器（3），用于将驱动信号转换为超声波信号发出；还用于接收经待测障碍物（4）反射的超声波回波并转换为电信号给超声波收发模块（2），接收超声波回波时刻为；

超声波接收传感器（6），用于接收经待测障碍物（4）反射的超声波回波并转换为电信号给超声波接收模块（5），接收超声波回波时刻为；

其中，所述超声波收发传感器（3）和所述超声波接收传感器（6）的相对位置固定。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述控制模块（1）是单片机。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述超声波收发传感器（3）和超声波接收传感器（6）在结构上是一体的，布置时方向保持一致。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述超声波收发传感器（3）和超声波接收传感器（6）在超声波传播方向上保持固定的距离和。

5.一种高精度超声波测距方法，其特征在于，所述方法包括：

所述单片机模块（101）输出控制信号传输给超声波收发模块（2）；

记录控制信号输出的时间；

基于超声波收发模块（2）接收的控制信号，将控制信号转换为超声波驱动信号传递给超声波收发传感器（3）；所述超声波收发传感器（3）将超声波驱动信号转换为超声波信号发出，超声波信号传输至待测障碍物（4）；以及

待测障碍物（4）反射的超声波回波经超声波收发传感器（3）和超声波接收传感器（6）接收，并转换为电信号分别发送给超声波收发模块（2）和超声波接收模块（5）；

其中，所述超声波收发传感器（3）接收超声波回波时的时间，记录为，所述超声波接收传感器（6）接收超声波回波时的时间，记录为；

响应于超声波收发模块（2）和超声波接收模块（5）接收的电信号，将电信号转换为反馈信号发送给单片机模块（101），经系统运算完成超声波测距。

6.根据权利要求5所述的测距方法，其特征在于，基于当前布置的超声波收发传感器（3）和超声波接收传感器（6），所述超声波收发传感器（3）靠前，所述超声波接收传感器（6）靠后，根据得出以下计算公式：

其中，表示超声波收发传感器（3）到待测障碍物（4）的距离。

7.根据权利要求5所述的测距方法，其特征在于，基于当前布置的超声波收发传感器（3）和超声波接收传感器（6），所述超声波收发传感器（3）靠后，所述超声波接收传感器（6）靠前，根据得出以下计算公式：

其中，表示超声波收发传感器（3）到待测障碍物（4）的距离。