CN101029927A - 一种增大超声波测距范围的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种增大超声波测距范围的方法及装置。采用两路或两路以上的超声波，通过相关的路和微处理器，同时测量两个或两个以上方向的距离值，特别是可直接测量出两个相向方向的距离之和，使一次测量距离值达30米以上，在不改变超声波收发头性能的情况下，增大了超声波测距的范围。其装置结构合理，易于制造，成本低，测距范围大，操作方便，并且可以通过动态测量，方便地找出两个被测对象的中点位置。

Description

一种增大超声波测距范围的方法及装置
所属技术领域
本发明涉及一种利用超声波测量距离的方法及装置。
背景技术
利用超声波测距是一种常用的非接触式测距方法。目前，超声测距方法主要分为两类：第一类方法采用收发一体的反射测量方法，使用单个超声头向被测方向发出超声波，再由同一超声头或同一装置上的另一超声头进行信号接收，完成距离的测量；使用这种方法测距，其测量距离有限，一般不超过20米，使用范围受到一定的限制。第二类超声波测距方法为采用分体式的装置，分为主机和标靶两部分，测量前在被测位置放置好标靶，由主机借助于辅助装置(如红外线收发装置)控制标靶发出超声波，再由主机接收完成距离的测量。使用这种方法测距，虽然可明显增加测量距离，但是需要制做两台机器，一台用于发射，另一台用于接收处理，同时还必须要借助于其它辅助装置以确保收发同步，制作成本较高，操作也极为不便。
发明内容
为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种增大超声波测距范围的方法，其采用两路或两路以上的超声波，同时测量两个或两个以上方向的距离，特别是可直接测量出两个相向方向的距离之和，使一次测量距离值达30米以上，在不改变超声波收发头性能的情况下，增大了超声波测距的范围。
本发明还提供一种实施上述方法的超声波测距装置，该装置采用两路或两路以上的超声波收发头、结构合理，易于制造，成本低，测距范围大，操作方便，并且可以通过动态测量，方便地找出两个被测对象的中点位置。
本发明决其技术问题所采用的技术方案是：
一种增大超声波测距范围的方法，包括发射超声波，接收回波信号，回波信号经微处理器处理后，显示距离值；其特征是发射的超声波为按时序发出的两路或两路以上的超声波，其中两路超声波为相向方向设定；微处理器在设定的时间内依次对各路回波信号进行处理，显示距离值，并显示相向方向上的两距离值之和。
一种实施上述方法的超声波测距装置，包括超声波收发头、超声波收发电路、显示器、显示电路、功能操作键、电源和微处理器；超声波收发头经超声波收发电路与微处理器相连，显示器经显示电路与微处理器相连，功能操作键和电源与微处理器相连；其特征在于超声波收发头为两路或两路以上，其中两路超声波收发头呈相向设置。
本说明所述的超声波测距装置，还包括数量与超声波收发头数量相同的激光发射器，各激光发射器经各自的激光指示定位电路后与微处理器相连，以便于对各路超声波测量进行指示定位。
本说明所述的超声波测距装置，还包括与微处理器相连的温度补偿电路，由微处理器通过温度补偿电路感知环境温度，从而按不同的声波传波速度使计算出的距离得到相应的补偿。
本说明所述的超声波测距装置，还包括蜂鸣器，该蜂鸣器经蜂鸣信号处理电路与微处理器相连。这样，在进行测距时，微处理器送出距提示信号、由蜂鸣器鸣示。
本实用新型的有益效果是：采用两路或两路以上的超声波，同时测量两个或两个以上方向的距离值，特别是可直接测量出两个相向方向的距离之和，使一次测量距离值达30米以上，在不改变超声波收发头性能的情况下，增大了超声波测距的范围。其装置结构合理，易于制造，成本低，测距范围大，操作方便，并且可以通过动态测量，方便地找出两个被测对象的中点位置。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明微处理器主程序的工作流程示意图；
图4为本发明微处理器测距功能子程序流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述。
实施例1，如图1所示：超声波测距装置，包括超声波收发头、超声波收发电路、激光发射器、激光指示定位电路、温度补偿电路、蜂鸣器、蜂鸣信号处理电路、显示器、显示电路、功能操作键、电源和微处理器；两路呈相向设置的超声波收发头经超声波收发电路与微处理器相连；两个激光发射器经各自的激光指示定位电路相连后与微处理器相连，以便于对各路超声波的测量进行指示定位；温度补偿电路与微处理器相连，由微处理器通过温度补偿电路感知环境温度，从而按不同的声波传波速度使计算出的距离得到相应的补偿；蜂鸣器经蜂鸣信号处理电路与微处理器相连，这样进行测距时，微处理器送出各类提示信号、由蜂鸣器鸣示。显示器经显示电路与微处理器相连，功能操作键与微处理器相连，电源经开关、电源稳压电路后与微处理器相连。
本装置可以有两种测距模式，一种是只使用其中一路超声波收发头，进行单向测距；另一种是使用两路超声波收发头，进行双向测距。功能操作键设有用于切换这两种测距模式的档位，并通过微处理器实现。
实施例2，如图2所示：包括三路超声波收发头和三个激光发射器，三路超声波收发头经超声波收发电路与微处理器相连；其中两路超声波收发头呈相向设置。三个激光发射器经各自的激光指示定位电路相连后与微处理器相连，以便于对各路超声波测量进行指示定位。其它同实施例1。
本装置可以有三种测距模式，除具备实施例1的单、双向测距外，还可进行三个方向同时测距。功能操作键设有用于切换各种测距模式的档位，并通过微处理器实现。
本发明的信号处理以微处理器作为控制主体，由它发出各种控制信号，同时对各路输入的信号进行识别处理，如图3所示，微处理器的控制部分为：主程序、测距功能子程序以及其他功能子程序。主程序处于键控循环工作方式，根据功能键的输入，确定主程序调用测距功能还是其他功能。各功能子程序的执行结果最终在显示屏上直观地显示出来。测距功能子程序完成各组超声波的轮流发射接收，完成时间值的读取、距离计算、显示及综合数据的处理与显示输出等工作。如图4所示，当程序进入测距功能子程序，微处理器先控制第一路超声波的发出，并由微处理器的计时器进行计时，当在规定时间内收到回波时停止计时器，并计算出距离、显示出结果，如果超时未收到回波则进行超时处理并显示处理结果。第一路测量完毕，发第二路超声波，这样依次测量完各路，最后进行测量数据的综合处理，如相反两个方向的距离和、中心位置确定以及面积体积的一次性计算等。

Claims (5)

1、一种增大超声波测距范围的方法，包括发射超声波，接收回波信号，回波信号经微处理器处理后，显示距离值；其特征是：发射的超声波为按时序发出的两路或两路以上的超声波，其中两路超声波为相向方向设定；微处理器在设定的时间内依次对各路回波信号进行处理，显示距离值，并显示相向方向上的两距离值之和。
2、根据权利要求1所述的方法的超声波测距装置，包括超声波收发头、超声波收发电路、显示器、显示电路、功能操作键、电源和微处理器；超声波收发头经超声波收发电路与微处理器相连，显示器经显示电路与微处理器相连，功能操作键和电源与微处理器相连；其特征在于：超声波收发头为两路或两路以上，其中两路超声波收发头呈相向设置。
3、根据权利要求2所述的超声波测距装置，其特征在于：还包括数量与超声波收发头数量相同的激光发射器，各激光发射器经各自的激光指示定位电路后与微处理器相连，以便于对各路超声波测量进行指示定位。
4、根据权利要求2所述的超声波测距装置，其特征在于：还包括与微处理器相连的温度补偿电路，由微处理器通过温度补偿电路感知环境温度，从而按不同的声波传波速度使计算出的距离得到相应的补偿。
5、根据权利要求2所述的超声波测距装置，其特征在于：还包括蜂鸣器，该蜂鸣器经蜂鸣信号处理电路与微处理器相连。这样，在进行测距时，微处理器送出距提示信号、由蜂鸣器鸣示。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923167A (zh) * 2010-07-20 2010-12-22 田红阳 运动器材及玩具行业中测量距离及高度的装置及其实现方法
CN102679918A (zh) * 2011-12-12 2012-09-19 河南科技大学 一种超声波米尺
CN104980810A (zh) * 2015-07-16 2015-10-14 福建师范大学福清分校 儿童电视视力保护系统及其保护方法
CN105776018A (zh) * 2016-04-27 2016-07-20 上海海事大学 双起升双吊具桥吊的吊具定位装置及定位方法
CN107656263A (zh) * 2017-10-31 2018-02-02 苏州赛维新机电检测技术服务有限公司 一种多模式测距系统
CN108226932A (zh) * 2017-12-07 2018-06-29 中广核检测技术有限公司 核电站围板螺栓检查机器人的空间定位系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112630781A (zh) * 2020-11-27 2021-04-09 深圳数联天下智能科技有限公司 超声波测距装置及超声波测距方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4574368A (en) * 1983-02-23 1986-03-04 Record Industrial Company Distance measuring system using ultrasonic ranging
US6157591A (en) * 1999-08-12 2000-12-05 Zircon Corporation Sonic range finder with laser pointer
EP1565704B1 (en) * 2002-11-15 2008-10-29 Alan George Rock Level, angle and distance measuring device
US20050278088A1 (en) * 2004-05-29 2005-12-15 Craig Thorner Method and apparatus for collision avoidance and enhanced visibility in vehicles

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923167A (zh) * 2010-07-20 2010-12-22 田红阳 运动器材及玩具行业中测量距离及高度的装置及其实现方法
CN102679918A (zh) * 2011-12-12 2012-09-19 河南科技大学 一种超声波米尺
CN102679918B (zh) * 2011-12-12 2014-10-01 河南科技大学 一种超声波米尺
CN104980810A (zh) * 2015-07-16 2015-10-14 福建师范大学福清分校 儿童电视视力保护系统及其保护方法
CN105776018A (zh) * 2016-04-27 2016-07-20 上海海事大学 双起升双吊具桥吊的吊具定位装置及定位方法
CN107656263A (zh) * 2017-10-31 2018-02-02 苏州赛维新机电检测技术服务有限公司 一种多模式测距系统
CN108226932A (zh) * 2017-12-07 2018-06-29 中广核检测技术有限公司 核电站围板螺栓检查机器人的空间定位系统

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