CN108287339A - 用于超声波测距的矫正方法及装置、超声波接收装置 - Google Patents
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Abstract
本文公开了一种用于超声波测距的矫正方法及装置、超声波接收装置；该矫正方法包括：根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定超声波接收装置在第二周期的定位距离；确定超声波接收装置在第二周期内与超声波发射装置之间的超声波测量距离；根据超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离；其中，第二周期为第一周期的下一信号周期。如此，减少超声波测距的误差，提高测量准确性。
Description
技术领域
本申请涉及但不限于超声波技术，尤其涉及一种用于超声波测距的矫正方法及装置、超声波接收装置。
背景技术
超声波是声波的一部分，是人耳听不见、频率高于20KHZ(千赫兹)的声波；超声波的传播具有指向性强、能量消耗缓慢、在介质中传播距离较远的特点，因而超声波经常用于距离测量。
超声波测距的一个实施方式包括一个超声波发射器和一个超声波接收器，利用超声波接收器接收到超声波信号的时间和超声波发射器发送超声波信号的时间之差，乘以超声波信号的传播速度即可获得超声波发射器和超声波接收器之间的距离。
利用超声波测距的方法可以进行物体位置的追踪；例如超声波发射器处于固定位置，安装了超声波接收器的待定位设备的位置是不断变化的，则根据超声波接收器接收到超声波信号的时间差值的不同，可以得到待定位设备在不同时间的位置。由于超声波传播的指向性特点，超声波接收器只有在正对或者稍偏离超声波发射器的位置才能接收到其发出的超声波信号，偏离上述约束位置则接收不到超声波信号。为了解决这个问题，可在待定位设备上安装多个超声波接收器，例如围绕圆周方向安装多个超声波接收器，则不论待定位设备怎样运动，都能接收到超声波信号。
然而，由于超声波具有反射特征，反射的超声波信号可能被待定位设备上安装的部分或全部超声波接收器接收到，从而影响超声波测距的准确性。比如，如图1所示，在较小的空间里，由于超声波具有反射特征，在碰到墙壁或者物体等障碍物时，其反射的超声波信号可能被待定位设备上安装的多个超声波接收器接收到，此时，待定位设备利用超声波进行测距就会出现误差，从而影响距离测量的准确性。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请实施例提供一种用于超声波测距的矫正方法及装置、超声波接收装置，能够减少超声波测距的误差，提高测量准确性。
第一方面，本申请实施例提供一种用于超声波测距的矫正方法，包括：
根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定所述超声波接收装置在第二周期的定位距离；
确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离；
根据所述超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离；其中，所述第二周期为所述第一周期的下一信号周期。
在示例性实施方式中，所述根据所述超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离，可以包括：
若所述第二周期内的超声波测量距离与所述定位距离之间的差值绝对值小于或等于第一阈值，则确定在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离不变；
若所述第二周期内的超声波测量距离与所述定位距离之间的差值绝对值大于所述第一阈值，则将第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离矫正为所述第二周期内的定位距离。
在示例性实施方式中，所述根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定所述超声波接收装置在第二周期的定位距离，可以包括：
根据以下式子计算所述超声波接收装置在第二周期的定位距离：
其中，S为第二周期的定位距离，S0为第一周期内所述超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离，t为信号周期，V0为所述超声波接收装置在第一周期内的移动速度，a为所述超声波接收装置在第一周期内的加速度。
在示例性实施方式中，所述确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离，可以包括：
根据所述超声波接收装置在第二周期内接收到超声波信号的时间数据以及超声波信号的传播速度，确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离。
第二方面，本申请实施例提供一种用于超声波测距的矫正装置，包括：
定位距离确定模块，配置为根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定所述超声波接收装置在第二周期的定位距离；
超声波测量距离确定模块，配置为确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离；
矫正模块，配置为根据所述超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离；其中，所述第二周期为所述第一周期的下一信号周期。
在示例性实施方式中，所述矫正模块可以配置为通过以下方式根据所述超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离：
若所述第二周期内的超声波测量距离与所述定位距离之间的差值绝对值小于或等于第一阈值，则确定在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离不变；
若所述第二周期内的超声波测量距离与所述定位距离之间的差值绝对值大于所述第一阈值，则将第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离矫正为所述第二周期内的定位距离。
在示例性实施方式中，所述定位距离确定模块可以配置为根据以下式子计算所述超声波接收装置在第二周期的定位距离：
其中，S为第二周期的定位距离，S0为第一周期内所述超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离，t为信号周期，V0为所述超声波接收装置在第一周期内的移动速度，a为所述超声波接收装置在第一周期内的加速度。
在示例性实施方式中，所述超声波测量距离确定模块，可以配置为通过以下方式确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离：
根据所述超声波接收装置在第二周期内接收到超声波信号的时间数据以及超声波信号的传播速度，确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离。
第三方面，本申请实施例提供一种超声波接收装置，包括：至少一个超声波接收器、加速度传感器、存储器以及处理器；所述超声波接收器配置为检测超声波信号，所述加速度传感器配置为检测所述超声波接收装置的移动速度以及加速度；所述存储器配置为存储用于超声波测距的矫正程序，所述矫正程序被所述处理器执行时实现上述第一方面提供的矫正方法的步骤。
此外，本申请实施例还提供一种计算机可读介质，存储有用于超声波测距的矫正程序，所述矫正程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的矫正方法的步骤。
本申请实施例中，根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定超声波接收装置在第二周期的定位距离；确定超声波接收装置在第二周期内与超声波发射装置之间的超声波测量距离；根据超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离。如此，通过预测得到的定位距离对超声波测量距离进行矫正，从而减少超声波测距的误差，并提高距离测量准确性。
在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图说明
图1为待定位设备的超声波测距存在误差的示例图；
图2为本申请实施例提供的用于超声波测距的矫正方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的超声波接收装置上的超声波接收器的分布示例图；
图4为本申请实施例提供的用于超声波测距的矫正装置的示意图；
图5为本申请实施例提供的超声波接收装置的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，如果不冲突，本申请实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
基于图1所示的场景，以信号周期为15毫秒(ms)为例，待定位设备(即本实施例的超声波接收装置)在第一个信号周期内的10ms时接收到超声波信号，则可以确定待定位设备与超声波发射器(即本实施例的超声波发射装置)之间的距离为10ms×340m/s＝3.4m；其中，在图1中，待定位设备上安装有五个超声波接收器，则待定位设备接收到超声波信号的10ms数据可以根据五个超声波接收器接收到超声波信号的时间数据融合得到，比如，融合方式可以包括但不限于以下之一：最近邻域法、广义相关法、高斯和法、最优贝叶斯法、概率数据互联法、对称测量方程滤波、加权平均、几何平均、算术平均、平方平均、调和平均。然而，本申请对此并不限定。
如图1所示，在待定位设备后方有障碍物，则障碍物反射回第一个信号周期的超声波信号被待定位设备接收到的时间数据可能为23ms，此时超出第一个信号周期，处于第二个信号周期内，表现为在第二个信号周期的8ms时接收到超声波信号。若待定位设备是向远离超声波发射器的方向运动，则待定位设备实际接收到第二个信号周期发射的超声波信号的时间数据可以为11ms；为了过滤反射的超声波信号，通常每个信号周期内都会选择最先接收到超声波信号的时间数据作为距离计算的依据，这样就会过滤掉实际数据11ms，而保留了误差数据8ms，根据该误差数据计算距离，表现为待定位设备是向靠近超声波发射器的方向运动，就会造成定位误差。若待定位设备是向靠近超声波发射器的方向运动，则实际接收到第二个信号周期发射的超声波信号的时间数据可以为9ms；为了过滤反射的超声波信号，通常每个信号周期内都会选择最先接收到超声波信号的时间数据作为距离计算的依据，这样就会过滤掉实际数据9ms，而保留了误差数据8ms，导致可能存在定位误差。
本申请实施例提供一种用于超声波测距的矫正方法，通过引入超声波接收装置的移动速度以及加速度，预测定位距离，然后通过定位距离对超声波测量距离进行矫正，从而减少超声波测距的误差，并提高距离测量准确性。
如图2所示，本申请实施例提供的用于超声波测距的矫正方法，包括：
S201、根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定超声波接收装置在第二周期的定位距离；
S202、确定超声波接收装置在第二周期内与超声波发射装置之间的超声波测量距离；
S203、根据超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离；其中，第二周期为第一周期的下一信号周期。
本实施例提供的用于超声波测距的矫正方法可以由超声波接收装置执行，或者，可以由连接到超声波接收装置的控制设备执行。然而，本申请对此并不限定。
本实施例中，超声波接收装置可以包括加速度传感器，加速度传感器配置为检测超声波接收装置的移动速度以及加速度。其中，加速度传感器(即加速度计)是惯性导航和惯性制导系统的基本测量元件之一，加速度计本质上是一个振荡系统，安装于运动载体(本实施例中为超声波接收装置)的内部，可以用来测量载体的运动加速度。例如，微机电系统(MEMS，Micro-electro Mechanical Systems)类加速度计的工作原理是当加速度计连同外界物体(该物体的加速度即为待测的加速度)一起作加速运动时，质量块会受到惯性力的作用向相反的方向运动，质量块发生的位移受到弹簧和阻尼器的限制，通过输出电压即可测得外界的加速度大小。然而，本申请并不限定使用的加速度传感器的类型。
在示例性实施方式中，S203可以包括：
若第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的差值绝对值小于或等于第一阈值，则确定在第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离不变；换言之，此时第二周期内的超声波测量距离是可信的；
若第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的差值绝对值大于第一阈值，则将第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离矫正为第二周期内的定位距离；换言之，此时第二周期内的超声波测量距离是不可信的，并采用预测得到的第二周期内的定位距离作为超声波测量距离。
其中，上述第一阈值可以根据实际应用场景进行设定。然而，本申请对此并不限定。
在示例性实施方式中，S201可以包括：
根据以下式子计算超声波接收装置在第二周期的定位距离：
其中，S为第二周期的定位距离，S0为第一周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离，t为信号周期，V0为超声波接收装置在第一周期内的移动速度，a为超声波接收装置在第一周期内的加速度。
在示例性实施方式中，S202可以包括：
根据超声波接收装置在第二周期内接收到超声波信号的时间数据以及超声波信号的传播速度，确定超声波接收装置在第二周期内与超声波发射装置之间的超声波测量距离。
其中，可以根据以下式子计算第二周期的超声波测量距离：
S’＝V×t’；
其中，S’为第二周期的超声波测量距离，V为超声波信号的传播速度，t’为超声波接收装置在第二周期接收到超声波信号的时间数据，比如在上述的基于图1所示的场景中，可以为8ms。
示例性地，上述基于图1所示的场景中，待定位设备(即本实施例的超声波接收装置)是向靠近超声波发射装置的方向运动，则实际接收到第二个信号周期发射的超声波信号的时间数据为9ms；为了过滤反射的超声波信号，通常每个信号周期内都会选择最先接收到超声波信号的时间数据作为距离计算的依据，这样就会过滤掉实际数据9ms，而保留了误差数据8ms；本示例中，可以根据该误差数据计算S’的值，若S’在S±第一阈值的范围内，则认为可信，否则认为S’不可信。如此，减少定位误差，提高距离测量准确性。
在示例性实施方式中，超声波接收装置与超声波发射装置配合实现超声波测距。其中，通过控制超声波发射装置的发射信号强度和超声波接收装置的强度阈值中的至少一项，也能够排除超声波反射信号的干扰。
本示例中，超声波在实际传播过程中，会遇到诸多因素的影响，而产生不同程度的衰减，超声波的衰减主要有散射、扩散和吸收三种。需要根据目标测量范围，控制超声波发射装置发射的超声波信号的信号强度，示例性地，如目标测距范围小于或等于5m，而5m距离时，超声波发射装置发射的超声波信号的信号强度从80衰减为0，由于超声波接收装置接收到的超声波信号需要一定的强度才能识别，则需要控制超声波发射装置发射的超声波信号的信号强度大于80。由于超声波具有反射特征，反射的超声波信号可能被超声波接收装置接收到，从而影响超声波测距的准确性，所以需要过滤掉这些反射的超声波信号。由于超声波的衰减作用，反射波的信号强度会有所减弱，所以可以通过确定超声波接收装置接收超声波信号的强度阈值，并控制超声波接收装置滤除接收到的信号强度小于强度阈值的超声波信号的方式，来滤除反射波。示例性地，可以将超声波接收装置在当前角度下距超声波发射装置的距离为设定值(比如，5m)处的超声波信号的强度值作为强度阈值，用于超声波接收装置在下一信号周期，滤除小于该强度阈值的超声波信号，即滤除掉由墙壁等障碍物反射的超声波信号。其中，超声波接收装置在当前角度下距超声波发射装置的距离为设定值处的超声波信号的强度值可以通过预先检测的方式确定。例如，超声波发射装置的发射强度为100，在距离超声波发射装置5m处的超声波接收装置接收到的强度为30，则以30作为强度阈值，用于超声波接收装置在下一信号周期，滤除小于30的超声波信号。
另外，对于运动的超声波接收装置，通过在较短的信号周期内获得一次距离值，便于追踪其运动轨迹。本示例中，可以根据目标测量范围以及超声波传输速度，控制超声波发射装置发射超声波信号的信号周期。以目标测量范围为5米(m)为例，超声波发射装置发射的超声波信号传播5m所耗费的时间数据大约为15ms，其中，超声波传输速度大约为340m/s(超声波的传播速度受温度、湿度等环境因素的影响，在340m/s上下浮动)；因此，可以将两次超声波信号之间的传输间隔(即信号周期)设置为稍大于15ms，例如18ms。然而，本申请对此并不限定；理论上只要大于15ms即可。
在示例性实施方式中，超声波接收装置可以包括至少两个超声波接收器。其中，可以确定超声波接收装置的目标接收器，其中，目标接收器为超声波接收装置上正对超声波发射装置的一个超声波接收器；根据确定的目标接收器，控制超声波接收装置上每个超声波接收器的状态。本示例通过将超声波接收装置上正对或者稍偏离超声波发射装置的超声波接收器打开，而关闭偏离上述约束位置的超声波接收器，从而确定超声波接收装置仅接收超声波发射装置发射的有效超声波信号。然后，基于已开启的超声波接收器接收到超声波信号的融合时间数据进行测距计算。
如图3所示，超声波接收装置呈球体状，球形表面上按序分布有12个超声波接收器，例如，图3中示出了六个超声波接收器301至306，在球形背面的六个超声波接收器未在图3中示出。然而，本申请对于超声波接收装置的形状以及超声波接收器的分布方式并不限定。
在本示例中，如图3所示，超声波接收装置上的每个超声波接收器都能接收到来自超声波发射装置发射的超声波信号，或来自空间发射的超声波信号。在接收超声波信号一段时间后，可得到每个超声波接收器在多个信号发射间隔内接收到超声波信号的时间，因为运动轨迹是连续的，所以其接收到超声波信号的时间应该是一条连续光滑的数据线(比如，接收到超声波信号的时刻连续规律递增，或者连续规律递减)；选定某一时刻，如该连续光滑的数据线的数据来自于超声波接收器301，则以超声波接收器301为目标接收器。
然后，开启目标接收器301周围的一个或多个超声波接收器；例如，开启与目标接收器301的球面距离为第二阈值的一个或多个超声波接收器，比如，超声波接收器302、303、304、305以及306；并关闭其他超声波接收器(图3中未示出的在球体背面的其他超声波接收器)。
在本示例中，可以对目标接收器进行动态调整。比如，在确定目标接收器301之后的一个信号周期内，可以得到上述6个已开启的超声波接收器在该信号周期内接收到超声波信号的时间数据；从中选择最接近于上一个信号周期内目标接收器301接收到超声波信号的时间数据，将选择出的时间数据对应的超声波接收器调整为目标接收器。例如，上一个信号周期内目标接收器301接收到超声波信号的时间为10.01ms，当前信号周期内，6个超声波接收器接收到超声波信号的时间数据分别为：10.03ms(超声波接收器301)、16.7ms(超声波接收器302)、10.3ms(超声波接收器303)、10.02ms(超声波接收器304)、10.03ms(超声波接收器305)、18.1ms(超声波接收器306)，则最接近于10.01ms的时间数据为超声波接收器304接收到超声波信号的时间数据10.02ms，因此，可以将超声波接收器304更新为目标接收器。本示例中，确定超声波接收器304为目标接收器之后，可以开启目标接收器304周围若干个超声波接收器，比如，开启超声波接收器301、303、304、305以及在球体背面的距离目标接收器304最近的两个超声波接收器；并关闭其他超声波接收器，例如超声波接收器302、306以及在球体背面未示出的另外四个超声波接收器。
需要说明的是，在本示例中，可以根据信号周期动态调整目标接收器，从而根据超声波接收装置的实时位置控制正对或者稍偏离超声波发射装置的一个或多个超声波接收器处于启动状态，而其他超声波接收器处于关闭状态，以减少超声波测距的定位误差，并提高超声波测距的准确性。
在一个示例中，在超声波测距系统(包括超声波发射装置和超声波接收装置)开启抗干扰模式的信号周期内，根据目标测量范围，确定超声波发射装置的发射信号强度，且超声波发射装置按照确定的信号周期和发射信号强度发射超声波信号。超声波接收装置包括至少两个超声波接收器，每个超声波接收器根据确定的强度阈值检测接收到的超声波信号，将信号强度小于强度阈值的超声波信号滤除，并且超声波接收装置根据确定的目标接收器，关闭不必要的超声波接收器。另外，超声波接收装置对已开启的超声波接收器接收到超声波信号的时间数据进行融合处理，得到融合时间数据，利用融合时间数据计算本信号周期内的超声波测量距离，并根据基于上一信号周期的移动速度和加速度预测到的定位距离以及本周期测量得到的超声波测量距离的比较结果，矫正本周期测量得到的超声波测量距离。其中，关于时间数据的融合方式同上所述，故于此不再赘述。本示例中通过结合多种超声波抗干扰方式，有效排除超声波反射信号的干扰。
在另一示例中，在超声波接收装置仅包括一个超声波接收器时，超声波接收装置可以根据确定的强度阈值检测接收到的超声波信号，将信号强度小于强度阈值的超声波信号滤除，并基于接收到超声波信号的时间数据计算当前信号周期内的超声波测量距离，再基于上一信号周期的移动速度和加速度预测到的定位距离对超声波测量距离进行矫正。如此，减少超声波定位误差，提高测量准确性。
图4为本申请实施例提供的用于超声波测距的矫正装置的示意图。如图4所示，本申请实施例提供的矫正装置，包括：
定位距离确定模块401，配置为根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定超声波接收装置在第二周期的定位距离；
超声波测量距离确定模块402，配置为确定超声波接收装置在第二周期内与超声波发射装置之间的超声波测量距离；
矫正模块403，配置为根据超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离；其中，第二周期为第一周期的下一信号周期。
示例性地，矫正模块403，可以配置为通过以下方式根据超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离：
若第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的差值绝对值小于或等于第一阈值，则确定在第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离不变；
若第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的差值绝对值大于第一阈值，则将第二周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离矫正为第二周期内的定位距离。
示例性地，定位距离确定模块401可以配置为根据以下式子计算超声波接收装置在第二周期的定位距离：
其中，S为第二周期的定位距离，S0为第一周期内超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离，t为信号周期，V0为超声波接收装置在第一周期内的移动速度，a为超声波接收装置在第一周期内的加速度。
示例性地，超声波测量距离确定模块402，可以配置为通过以下方式确定超声波接收装置在第二周期内与超声波发射装置之间的超声波测量距离：
根据超声波接收装置在第二周期内接收到超声波信号的时间数据以及超声波信号的传播速度，确定超声波接收装置在第二周期内与超声波发射装置之间的超声波测量距离。
另外，关于本实施例提供的用于超声波测距的矫正装置的相关说明可以参照上述方法实施例的描述，故于此不再赘述。
如图5所示，本申请实施例还提供一种超声波接收装置，包括：至少一个超声波接收器501、加速度传感器502、存储器504以及处理器503；超声波接收器501配置为检测超声波信号，加速度传感器502配置为检测超声波接收装置的移动速度以及加速度；存储器504配置为存储用于超声波测距的矫正程序，该矫正程序被处理器503执行时实现上述实施例提供的矫正方法的步骤。
其中，处理器503可以包括但不限于微处理器(MCU，Microcontroller Unit)或可编程逻辑器件(FPGA，Field Programmable Gate Array)等的处理装置。存储器504可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本实施例中的矫正方法对应的程序指令或模块，处理器503通过运行存储在存储器504内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的矫正方法。存储器504可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器504可包括相对于处理器503远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至上述超声波接收装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
此外，本申请实施例还提供一种计算机可读介质，存储有用于超声波测距的矫正程序，该矫正程序被处理器执行时实现上述实施例提供的矫正方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块或单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块或单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上显示和描述了本申请的基本原理和主要特征和本申请的优点。本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请范围内。
Claims (10)
1.一种用于超声波测距的矫正方法，其特征在于，包括：
根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定所述超声波接收装置在第二周期的定位距离；
确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离；
根据所述超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离；其中，所述第二周期为所述第一周期的下一信号周期。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离，包括：
若所述第二周期内的超声波测量距离与所述定位距离之间的差值绝对值小于或等于第一阈值，则确定在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离不变；
若所述第二周期内的超声波测量距离与所述定位距离之间的差值绝对值大于所述第一阈值，则将第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离矫正为所述第二周期内的定位距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定所述超声波接收装置在第二周期的定位距离，包括：
根据以下式子计算所述超声波接收装置在第二周期的定位距离：
其中，S为第二周期的定位距离，S0为第一周期内所述超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离，t为信号周期，V0为所述超声波接收装置在第一周期内的移动速度，a为所述超声波接收装置在第一周期内的加速度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离，包括：
根据所述超声波接收装置在第二周期内接收到超声波信号的时间数据以及超声波信号的传播速度，确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离。
5.一种用于超声波测距的矫正装置，其特征在于，包括：
定位距离确定模块，配置为根据超声波接收装置在第一周期内的移动速度、加速度以及与超声波发射装置之间的超声波测量距离，确定所述超声波接收装置在第二周期的定位距离；
超声波测量距离确定模块，配置为确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离；
矫正模块，配置为根据所述超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离；其中，所述第二周期为所述第一周期的下一信号周期。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述矫正模块配置为通过以下方式根据所述超声波接收装置在第二周期内的超声波测量距离与定位距离之间的比较结果，矫正在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离：
若所述第二周期内的超声波测量距离与所述定位距离之间的差值绝对值小于或等于第一阈值，则确定在第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离不变；
若所述第二周期内的超声波测量距离与所述定位距离之间的差值绝对值大于所述第一阈值，则将第二周期内所述超声波接收装置与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离矫正为所述第二周期内的定位距离。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述定位距离确定模块配置为根据以下式子计算所述超声波接收装置在第二周期的定位距离：
其中，S为第二周期的定位距离，S0为第一周期内所述超声波接收装置与超声波发射装置之间的超声波测量距离，t为信号周期，V0为所述超声波接收装置在第一周期内的移动速度，a为所述超声波接收装置在第一周期内的加速度。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述超声波测量距离确定模块，配置为通过以下方式确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离：
根据所述超声波接收装置在第二周期内接收到超声波信号的时间数据以及超声波信号的传播速度，确定所述超声波接收装置在第二周期内与所述超声波发射装置之间的超声波测量距离。
9.一种超声波接收装置，其特征在于，包括：至少一个超声波接收器、加速度传感器、存储器以及处理器；所述超声波接收器配置为检测超声波信号，所述加速度传感器配置为检测所述超声波接收装置的移动速度以及加速度；所述存储器配置为存储用于超声波测距的矫正程序，所述矫正程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的矫正方法的步骤。
10.一种计算机可读介质，其特征在于，存储有用于超声波测距的矫正程序，所述矫正程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的矫正方法的步骤。
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- 2017-12-22 CN CN201711408869.XA patent/CN108287339B/zh active Active
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