CN101915923A

CN101915923A - 近区中的超声测距

Info

Publication number: CN101915923A
Application number: CN2010101740414A
Authority: CN
Inventors: 凯文·G·哈弗; 朱尔斯·卓塞弗·迪里恩佐
Original assignee: Ametek Inc
Current assignee: Ametek Inc
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2010-12-15
Also published as: EP1869498A2; CN101163985A; CA2601193A1; CA2842764A1; EP1869498A4; WO2006099601A2; WO2006099601A3; US20080279044A1; US7957223B2

Abstract

一种用于在近区内超声测距的超声测距装置(100)。该装置可以包括用于产生超声信号并用于检测回波信号的换能器(135)。该装置还可以包括根据第一时间周期和第二时间周期，计算离目标物的距离的处理器，该第一时间周期是当目标物位于该近区之外时，由第一组超声信号定义，而该第二时间周期是当目标物位于该近区之内时，由第二组超声信号定义。该处理器也可以调整产生的超声信号的振幅，直到第一回波信号在换能器上被检测为止。

Description

近区中的超声测距

本申请是阿米特克公司于2006年3月16日提交的、国际申请号为PCT/US2006/009890、2007年10月24日进入中国国家阶段、国家申请号为200680013836.9、发明名称为“近区中的超声测距”的发明专利申请的分案申请。

交叉参考相关申请

本申请按照35U.S.C.§119(e)，要求美国临时专利申请序列号No.60/662,875的优先权，该申请于2005年3月16日提交。

技术领域

本发明一般针对超声测距装置，尤其是针对用于近区中测距的超声测距装置。

背景技术

超声测距装置可以用于检测目标物的存在和/或离目标物的距离，诸如位于地下或贮存在封闭容器中的物体。超声测距装置一般通过产生超声信号或脉冲而工作，该超声信号或脉冲在遇到目标物时被反射。测距装置可以收听反射的超声信号或回波信号，并测量信号的发送时间和回波信号的接收时间之间的周期。通过测量该时间周期，测距装置可以确定装置和目标物之间的距离。例如，把测距装置放置在贮存桶顶部，以测量从贮存桶顶部到桶内材料上表面的距离。因此，测距装置可以用于确定桶内材料的高度。

一些超声测距装置可以包括换能器，既用于产生超声信号也用于接收或检测从目标物反弹回来的回波信号。这种装置常常有称为“近区”的参数，它是指测距装置能够测量的最小距离。换句话说，测距装置不能测量位于近区内的目标物的距离。

近区的限制，可以因换能器在它产生超声信号或脉冲之后常常出现的“减幅振荡”效应引起。减幅振荡是指一系列(衰减)信号，这些信号常常由换能器在输入电信号不再加于换能器之后产生的。更大的输入电信号可以增加产生的超声信号的振幅和换能器中的减幅振荡时间(例如，使换能器达到最大振幅的90％，或降到零振幅以上10％所用时间)。换能器中的减幅振荡，由于信号的干扰(即，回波信号的振幅可以小于衰减信号的振幅)，可能限制换能器检测从近距离目标物来的回波信号的能力。因此，测距装置可能既不能检测目标物的存在，也不能确定离目标物的距离，由此限制测距装置的使用率。所以，对克服这些困难，能在近区中进行超声测距的超声测距装置，存在需求。

发明内容

下面说明的实施例，仔细考虑一种用于在近区中的超声测距装置和方法。在一个实施例中，该装置可以包括用于产生超声信号并用于检测回波信号的换能器。该装置还可以包括根据第一时间周期和第二时间周期，计算离目标物距离的处理器，该第一时间周期是当目标物位于该近区之外时，由第一组超声信号定义，而该第二时间周期是当目标物位于该近区之内时，由第二组超声信号定义。在另一个实施例中，该装置可以包括换能器和处理器，该处理器用于调整产生的超声信号的振幅，直到第一回波信号在换能器上被检测为止。该处理器可以根据产生的超声信号和第一回波信号之间的时间周期，计算离目标物的距离。

该方法可以包括产生超声信号、检测第一回波信号、确定由产生的超声信号和第一回波信号定义的第一时间周期、和把第一时间周期与第二预定时间周期比较。如果第一时间周期小于第二预定时间周期，则检测至少一个附加的回波信号，确定由相继回波信号定义的第三时间周期，把第一时间周期与第三时间周期比较，和使用基于比较结果的时间周期，计算离目标物的距离。

上面给出的本发明概述，是为了以简化的形式介绍选择的概念，这些概念在下面的具体实施方式中还要详细说明。上面的概述，不准备用于辨别权利要求主题的关键的特性或实质的特性，也不准备用于帮助确定权利要求主题的范围。

附图说明

当结合附图阅读前面本发明的概述及下面对优选实施例的详细说明时，可以对它们有更好地了解。为了说明的目的，各图画出示例性的实施例，但是，本发明不受公开的特定方法和手段的限制。附图有：

图1A是按照一个实施例的超声测距装置的方框图；

图1B是按照一个替代实施例的超声测距装置的方框图；

图2A是振幅对时间的信号曲线的一个例子，表明产生的超声信号和从位于近区以外的目标物相应的反射回波信号；

图2B是振幅对时间的信号曲线的一个例子，表明产生的超声信号和从位于近区之内的目标物相应的反射回波信号；

图3A和3B是振幅对时间的信号曲线例子，表明产生的超声信号振幅与减幅振荡持续时间之间的关系；

图4是流程图，表明近区中超声测距方法的一个例子；和

图5是流程图，表明近区中超声测距方法的另一个例子。

具体实施方式

下面详尽描述已说明的实施例主题，以满足法定的要求。但是，该描述本身不意味着限制本发明的范围。相反，发明人认为，权利要求的主题，也可以用其他方式体现，这些方式包括与其他现有或将来技术结合的、类似于本文献说明的不同的步骤或单元。此外，虽然“步骤”一词，在本文中可以用于表示包含已采用的方法的不同方面，但除非或除了明确说明各个步骤的次序之外，该词不应解释为暗指本文公开的各种步骤之间或其间任何特定的次序。

超声测距装置通常包括的部件有，用于产生及检测超声信号，并确定由一组超声信号定义的时间周期的部件。由一组超声信号定义的时间周期，可以涉及测距装置和目标物之间的距离。当目标物在某个被称为“近区”的区域内时，常规的超声测距装置往往难以测量离该目标物的距离。一般地说，超声测距装置在近区中测量距离的无能，可能是因产生超声信号的测距装置内换能器的减幅振荡引起。就是说，因为衰减的产生的超声信号，可能大于反射的回波信号，使换能器不能检测反射的超声信号，或叫回波信号。产生的超声信号与期望的给定距离的反射超声信号之比，可能是决定超声测距装置的近区限制因素之一。通常的情形是，有较长距离的超声测距装置，作为增加产生的超声信号的振幅或能量的结果，也有更大的近区。

图1A是按照一个实施例、用于近区中超声测距的超声测距装置方框图。超声测距装置100，当目标物(如桶内材料的上表面)远离换能器时，可以根据由产生的超声信号与第一回波信号定义的第一时间周期，计算离目标物的距离，而当目标接近测距装置100时，可以根据由第一回波信号与第二回波信号(或由随后的回波信号组)定义的第二时间周期，计算离目标物的距离。

超声测距装置100可以包括电源105、处理器110、振荡器115、输出电路120、检测器125、输入放大器130、换能器135、输出放大器140、变压器145、和电容器150。电源105可以包括一个或多个电源单元，这些电源单元可以经任何合适的输入电源(图1A中没有画出)供电。例如，该输入电源可以是AC线电压(如120V的AC)或DC线路电压(如24V的DC)。电源105可以有一个或多个输出。例如，如在图1A中所示，电源105的电压，可以馈送到超声测距装置100内的多个部件，诸如处理器110、振荡器115、检测器125、输入放大器130等等。电源105的每一输出，可以包括不同的输出电压(如，+3V用于处理器的相关电路，和+10V用于放大器及检测器的相关电路)。

处理器110可以连接到振荡器115，振荡器115可以是任何适合产生重复波形(即电信号)的电路或装置。处理器110可以是任何合适的处理器，它包含可执行的指令，能使振荡器115产生电信号，并根据超声信号和/或电信号之间的时间周期，计算测距装置100和目标物之间的距离。例如，处理器110可以启动声脉冲电压(ping voltage)，该声脉冲电压可以使振荡器115产生电信号。该电信号可以有任何合适的振幅和/或频率。振荡器115产生的电信号，可以通过输出放大器140放大。然后，输出放大器140的输出可以馈送到变压器145的初级线圈侧，该变压器可以是任何合适的使输入电信号振幅逐渐增加的变压器。在变压器145次级线圈侧逐渐增加的电信号，可以加于电容器150及换能器135两者的两端，该换能器可以是用于从电信号产生超声信号或反过来的任何合适的电路或装置。

换能器135可以接收变压器145次级线圈侧逐渐增加的电信号，并产生有预定振幅的超声信号。产生的超声信号的频率，可以在人类听觉范围以外(如至少20kHz)。产生的超声信号可以发射到，或指向目标物。换能器135即使在功率已从变压器145除去之后，还可以连续产生“减幅振荡”(即产生超声信号)某一时间周期。因此，作为与产生的超声信号的信号干扰结果，在该减幅振荡时间中，换能器135可能不能检测反射的超声信号，或叫回波信号。

在到达目标物时，一些或全部产生的超声信号可能被反射，产生第一反射超声信号，或叫第一回波信号，该第一反射超声信号向后传播回测距装置100。于是，一些或全部第一回波信号可以从测距装置100反射，并向后传播回目标物。在到达目标物时，一些或全部第一回波信号可以从目标物反射，产生第二回波信号，该第二回波信号可能向后传播回测距装置100。之后，一些或全部第二回波信号可以从测距装置100反射，并向后传播回目标物。在到达目标物时，一些或全部第二回波信号可以从目标物反射，产生第三回波信号，该第三回波信号可能向后传播回测距装置100。每一随后的回波信号的振幅，可能降低或衰减。因此，这一过程可以持续，直到随后回波信号的振幅最终达到不可被测距装置100检测的电平。每一反射的超声信号，或叫回波信号，可能被换能器135检测，该换能器135可能产生对应的电信号。因此，换能器135可以根据第一回波信号，产生第一电信号，根据第二回波信号，产生第二电信号，根据第三回波信号，产生第三电信号，如此类推。

处理器110也可以连接到检测器125，后者可以经输入放大器130连接到换能器135。检测器125可以包括任何合适的电路或装置，以便对从输入放大器130接收的电信号进行滤波和/或电平移动。如在图1A中所示，来自换能器135的电信号，可以馈送到输入放大器130。后者可以包括一个或多个放大器，用于放大该电信号。然后，检测器125可以接收被放大的电信号，并实施任何必要的滤波和/或电平移动。然后，检测器125的输出可以馈送到处理器110，后者可以根据从检测器125接收的一组或多组电信号所定义的时间周期，确定离目标物的距离。相应地，从检测器125接收的每一组电信号，可以对应于换能器135检测的相应一组的超声信号。

例如，给定一组电信号定义的时间周期，可以对应于产生的超声信号传播到目标物并反射回测距装置100所用的时间。到达并来自目标物的超声信号的速度，可以保持恒定。因此，可以把该时间周期近似分成两半，并把结果乘以超声信号的速度，计算离目标物的距离，该超声信号速度可以近似等于声速。应当体会到，在距离计算中的声速值，可以调整，以补偿某些环境因素，诸如温度、传输媒体、湿度，如此等等。

为了测量或者位于近区之内或者之外的目标物的距离，处理器110可以测量由产生的超声信号与第一回波信号定义的第一时间周期，该第一回波信号可以对应于第一个被检测的回波信号。然后，处理器110可以确定，该第一时间周期是否大于或等于第二预定时间周期，该第二预定时间周期可以代表某个阈值，在该阈值上可以认为目标物充分地处于测距装置100的近区以外。如果第一时间周期大于或等于第二预定时间周期，处理器110可以根据第一时间周期，计算离目标物的距离。如果第一时间周期小于第二预定时间周期，处理器可以等待至少一个附加的回波信号，该附加的回波信号可能对应于第二个被检测的回波。然后，处理器110可以测量由相继回波信号定义的第三时间周期。应当体会到，第三时间周期可以由产生超声信号之后检测的两个相继回波信号定义(例如，第一和第二被检测的回波信号、第二和第三被检测的回波信号、第三和第四被检测的回波信号、如此类推)。

然后，处理器110可以把第一时间周期与第三时间周期比较。如果第一时间周期基本上等于第三时间周期，目标物可能在近区以外，而处理器110可以根据或者第一时间周期或者第三时间周期，计算离目标物的距离。如果第一时间周期至少是第三时间周期的两倍大，则目标物可能在近区之内，而处理器110可以根据第三时间周期，计算离目标物的距离。

然后，处理器110计算的距离，可以馈送到输出电路120，后者可以是传送和/或处理距离信息的任何合适的电路或装置。例如，输出电路120可以是模拟指示器、数字指示器、和/或一系列在到达预定测量距离后启动的继电器(例如当桶中材料到达预定高度时，关断泵的继电器)。此外，输出电路120可以是向远程控制系统传送距离信息的任何合适的电路或装置。例如，输出电路120可以经4-20mA环路或经数字接口(如Hart协议、以太网)传送距离信息。

在一个替代的实施例中，当目标物接近测距装置100时(例如在近区内)，超声测距装置100可以产生有较低振幅的超声信号，又当目标物远离测距装置100时(例如在近区以外)，可以产生有较高振幅的超声信号。按此方式，来自目标物的回波信号可能更有用(即更容易检测)。例如，随着目标物与测距装置100间距离的降低，因为超声信号不需要传播长的距离，所以产生的超声信号的振幅可以降低。通过降低产生的超声信号的振幅，可以获得更低的减幅振荡持续时间，从而降低近区的大小。随着目标物与测距装置100间距离的增加，为了确保超声信号到达目标物，可以增加产生的超声信号的振幅。任何因产生的超声信号振幅的增加导致减幅振荡时间的增加，是无关紧要的，因为目标物充分位于近区以外。

图1B是调整产生的超声信号振幅电平的超声测距装置例子的方框图。如图1B中所示，超声测距装置100还可以包括可变电源105a，可变电源105a可以是电源105的一部分，也可以与电源105分离。可变电源105a的输出电压，可以输送到变压器145的初级线圈侧，并可以被处理器110经任何合适的控制电路(图1B中没有画出)调整。向变压器145输送的电压，可以控制变压器145初级线圈和次级线圈两侧之间振幅的逐渐增加。因此，处理器110可以通过减小输送的电压，降低变压器145次级线圈侧的电信号振幅，也可以通过增加输送的电压，增加变压器145次级线圈侧的电信号振幅。通过降低变压器145次级线圈侧的电信号振幅，换能器135产生的超声信号振幅也被降低。因此，换能器135中的减幅振荡时间可以随产生的超声信号振幅的降低而降低，从而能使换能器135检测来自紧靠测距装置100的目标物的回波信号。

处理器110可以按第一和第二输出电压之间的预定量，递增地增加可变电源105a的输出电压。该第一电压可以代表最小的输出电压，而该第二输出电压可以代表最大的输出电压。因此，为了确定紧靠测距装置100的目标物的距离，处理器110可以调整可变电源105a的输出电压，使之降至第一输出电压，然后，使振荡器115作声脉冲，以产生电信号。在换能器135产生超声信号之后，处理器110可以收听反射的超声信号或回波信号一段预定的时间周期。如果没有收到回波信号，处理器110可以递增地增加输出电压，还可以再次使振荡器115产生声脉冲。重复该过程，直至检测到回波信号，或直至到达第二输出电压电平为止。

图2A是振幅对时间的信号曲线的一个例子，表明产生的超声信号和从位于超声测距装置100近区以外的目标物相应的反射回波信号。如图2A中所示，产生的超声信号205可能从目标物反射，产生一系列回波信号(如回波信号210、215、220、225、230、和235)，这些回波信号可能被测距装置100中的换能器135检测。产生的超声信号205和回波信号210可以定义时间周期240，回波信号210和215可以定义时间周期245，回波信号215和220可以定义时间周期250，回波信号220和225可以定义时间周期255，回波信号225和230可以定义时间周期260，和回波信号230和235可以定义时间周期265。240到265的每一相应的时间周期，可以对应于超声信号传播到目标物并从目标物返回所用的时间。超声信号可以按相同速度(如按声速)沿每个方向传播。如图2A中所示，当目标物位于测距装置100近区之外时，240到265的每一相应的时间周期可以相同。因此，处理器110可以根据240到265的任一个时间周期，计算离目标物的距离。

图2B是振幅对时间的信号曲线的一个例子，表明产生的超声信号和从位于测距装置100近区之内的目标物相应的反射回波信号。与图2A类似，产生的超声信号205可能从目标物反射，产生一系列回波信号(如回波信号210、215、220、225、230、和235)。产生的超声信号205和回波信号210可以定义时间周期275，回波信号210和215可以定义时间周期280，回波信号215和220可以定义时间周期285，回波信号220和225可以定义时间周期290，回波信号225和230可以定义时间周期295，和回波信号230和235可以定义时间周期297。如图2B中所示，回波信号210因为与换能器135中作为减幅振荡效应结果产生的超声信号重叠，可能不能被检测。因此，处理器110可能不能确定时间周期275，从而回波信号215可能与第一被检测回波信号对应。

如在图2B中所示，时间周期299可能对应于由产生的超声信号205和回波信号215定义的时间周期。时间周期299可以等于时间周期275与280之和。如在上面所指出，由相继超声信号(如，时间周期275到297)定义的时间周期，可以基本上相等，因为超声信号可以按相同速度传播到目标物和从目标物返回。这样，时间周期299可以约为时间周期275到297的两倍大，从而不代表离目标物的准确距离。结果是，并如上面所指出，处理器110可以把时间周期299与280到297的时间周期中至少一个比较。如果时间周期299为两倍大，处理器110可以根据280到297中任一个时间周期，计算离目标物的距离。应当体会到，随着目标物更接近测距装置100移动，更多的回波信号(如超声信号215、220、225等等)可能与产生的超声信号205重叠。因此，由产生的超声信号205和第一个检测的回波信号定义的时间周期，可能增加。

同样应当体会到，240到265和275到297的时间周期，可以按与超声信号在测距装置100和目标物之间传播时间一致的任何方式确定。例如，如图2A中所示，240到265的时间周期，可以通过测量每一相继超声信号前缘之间的时间确定。240到265的时间周期，也可以通过测量每一相继超声信号最高振幅之间的时间确定。

图3A和3B是振幅对时间的信号曲线例子，表明产生的超声信号振幅与测距装置100中换能器135的减幅振荡持续时间之间的关系。在图3A中，振幅330的超声信号305，可以通过从可变电源105a向变压器145初级线圈侧施加电源电压V₁(图3A中没有画出)，由换能器135产生。可以向变压器145施加电源电压V₁持续一个时间周期310。如图3A中所示，换能器135可以在时间周期315中连续产生减幅振荡。时间周期310与315之和，可以对应于第一近区。

图3B中，振幅335的超声信号305，可以通过从可变电源105a向变压器145初级线圈侧施加电源电压V₂(图3B中没有画出)，由换能器135产生。电源电压V₂可以小于电源电压V₁，也可以向变压器145持续施加一个时间周期310。如图3B中所示，换能器135可以在时间周期320中连续产生减幅振荡。时间周期310与320之和，可以对应于第二近区。如在图3A和3B中所示，振幅335可以小于振幅330。此外，时间周期320可以小于时间周期315，据此缩减第二近区相对于第一近区的大小。这样，测距装置100能够借助降低产生的超声信号305的振幅或能量，检测更近的目标物。

图4是流程图，表明近区中超声测距方法的一个例子。如图4中所示，在405，超声信号由超声测距装置100产生，并指向目标物。在410，可以检测第一回波信号。在415，可以确定由产生的超声信号和第一回波信号定义的第一时间周期。在420，可以确定第一时间周期是否大于或等于第二预定时间周期，该第二预定时间周期可以代表某个阈值，在该阈值上可以认为目标物充分地处于测距装置100的近区以外。如果第一时间周期大于或等于第二预定时间周期，流程前进到425。在425，根据第一时间周期计算离目标物的距离。如果第一时间周期小于第二预定时间周期，流程前进到430。

在430，超声测距装置100检测至少一个附加的回波信号。在435，确定由任意两个相继的回波信号定义的第三时间周期。在440，可以把第一时间周期与第三时间周期比较。在445，可以确定第一时间周期是否基本上等于第三时间周期。如果第一时间周期基本上等于第三时间周期，流程前进到450。在450，根据或者第一时间周期或者第三时间周期，计算离目标物的距离。如果第一时间周期至少是第三时间周期的两倍大，流程前进到455。在455，根据第三时间周期，计算离目标物的距离。如上面所指出，应当体会到，第三时间周期，可以由产生超声信号之后被检测的任何两个相继回波信号定义。

图5是流程图，表明近区中超声测距方法的另一个例子。如图5中所示，在505，超声测距装置100产生超声信号。在510，测距装置100可以等待回波信号一段预定的时间周期。在515，可以确定是否检测到回波信号。如果没有回波信号被检测，流程前进到520。在520，可以增加产生的超声信号的振幅。例如，如上面所指出，产生的超声信号的振幅，可以凭借增加换能器135的输入电信号振幅而增加。流程可以回到510，在510，测距装置100可以再次等待回波信号一段预定的时间周期。如果检测到回波信号，流程前进到525。在525，由产生的超声信号和该回波信号定义一个时间周期。在530，根据该时间周期，计算离目标物的距离。

虽然已经结合本发明优选的实施例，说明各实施例，但是应当指出，可以使用其他类似的实施例，或者可以对说明的实施例进行修改和增加，以便在不违背其内容情形下，完成相同的功能。因此，不应把公开的实施例限于任何单个的实施例，相反，应当按照附于后的权利要求书的广度和范围来理解。

Claims

1.一种用于确定离目标物距离的超声测距装置，包括：

换能器，用于产生超声信号及检测回波信号；和

处理器，用于根据第一时间周期和第二时间周期计算离目标物的距离，该第一时间周期是当目标物位于近区之外时由第一组超声信号定义的，而该第二时间周期是当目标物位于所述近区之内时由第二组超声信号定义的，

其中，当第一时间周期是第二时间周期的至少两倍大时，目标物被识别为位于所述近区内，并且其中处理器通过将第二时间周期的一半乘以近似的声速来计算离目标物的距离。

2.按照权利要求1的超声测距装置，其中第一组超声信号包括产生的超声信号和第一回波信号；并且其中第二组超声信号包括第一回波信号和第二回波信号。

3.按照权利要求2的超声测距装置，其中第一回波信号在产生的超声信号之后被换能器顺序检测，并且其中第二回波信号在第一回波信号之后被换能器顺序检测。

4.按照权利要求1的超声测距装置，其中第一组超声信号包括产生的超声信号和第一回波信号，并且其中第二组超声信号包括第二回波信号和第三回波信号。

5.按照权利要求4的超声测距装置，其中第一回波信号在产生的超声信号之后被换能器顺序检测，并且其中第二回波信号和第三回波信号在第一回波信号之后分别被顺序检测。

6.按照权利要求1的超声测距装置，其中当第一时间周期基本上等于第二时间周期时，目标物位于该近区之外。

7.按照权利要求6的超声测距装置，其中处理器通过把第一时间周期或第二时间周期的一半乘以近似的声速，计算离目标物的距离。

8.按照权利要求1的超声测距装置，其中当第一时间周期是第二时间周期的至少两倍大时，目标物位于该近区之内。

9.按照权利要求8的超声测距装置，其中处理器通过把第二时间周期的一半乘以近似的声速，计算离目标物的距离。

10.按照权利要求1的超声测距装置，其中该处理器调整产生的超声信号的振幅，直到第一组超声信号在换能器上被检测到为止。

11.按照权利要求10的超声测距装置，还包括用于调整产生的超声信号的振幅的可变电源，其中该处理器通过调整可变电源的输出电压来调整产生的超声信号的振幅。

12.按照权利要求11的超声测距装置，其中该处理器在第一输出电压和第二输出电压之间将可变电源的输出电压递增地增加预定量。

13.一种用于确定离目标物距离的超声测距装置，包括：

换能器，用于产生超声信号和检测回波信号；和

处理器，用于调整产生的超声信号的振幅，直到第一回波信号在换能器上被检测到为止，其中该处理器根据产生的超声信号和该第一回波信号之间的时间周期，计算离目标物的距离。

14.按照权利要求13的超声测距装置，还包括用于调整产生的超声信号的振幅的可变电源，其中该处理器通过调整可变电源的输出电压来调整产生的超声信号的振幅。

15.一种用超声测距装置确定离目标物距离的方法，包括：

产生超声信号；

检测第一回波信号；

确定由产生的超声信号和第一回波信号定义的第一时间周期；

把第一时间周期与第二预定时间周期比较；

检测第二回波信号；

确定第三时间周期；

把第一时间周期与第三时间周期比较；和

计算离目标物的距离。

16.按照权利要求15的方法，其中该第三时间周期由第一回波信号和第二回波信号定义。

17.按照权利要求15的方法，还包括检测第三回波信号，其中该第三时间周期由第二回波信号和第三回波信号定义。

18.按照权利要求15的方法，其中当第一时间周期至少等于第二预定时间周期时，根据该第一时间周期计算离目标物的距离。

19.按照权利要求15的方法，其中当第一时间周期与第三时间周期基本上相等时，根据该第一时间周期或第三时间周期，计算离目标物的距离。

20.按照权利要求15的方法，其中当第一时间周期是第三时间周期的至少两倍大时，根据该第三时间周期，计算离目标物的距离。

21.一种用于确定离目标物距离的超声测距装置，包括：

换能器，用于产生超声信号及检测回波信号；和

处理器，用于根据第一时间周期和第二时间周期计算离目标物的距离，该第一时间周期是当目标物位于近区之外时由某一组超声信号定义的，而该第二时间周期是当目标物位于该近区之内时由不同的一组超声信号定义的。

22.一种用于确定离目标物距离的超声测距装置，包括：

换能器，用于产生超声信号及检测回波信号；和

处理器，用于调整产生的超声信号的振幅，直到一个回波信号在换能器上被检测到为止，其中该处理器根据产生的超声信号和该回波信号之间的时间周期，计算离目标物的距离。

23.一种操作测距装置的方法，包括：

对将要产生的信号，从第一振幅电平到第二振幅电平调整振幅电平，该振幅电平在最小电平到最大电平之间是可调整的；和

产生有第二振幅电平的信号。