物位检测方法和系统的制作方法_2

文档序号:8221755阅读:来源:国知局
信号,并记录第二个超声波信号的发送时间。
[0045]通过第二传感器B接收第二个超声波信号,并记录第二个超声波信号的接收时间,获取第二个超声波信号的发送时间与接收时间的差值,生成第二个超声波信号的传输时间。
[0046]通过第二传感器B向待测物体发送第三个超声波信号,并记录第三个超声波信号的发送时间。
[0047]通过第一传感器A接收第三个超声波信号,并记录第三个超声波信号的接收时间,获取第三个超声波信号的发送时间与接收时间的差值,生成第三个超声波信号的传输时间。
[0048]通过第二传感器B向待测物体发送第四个超声波信号,并记录第四个超声波信号的发送时间。
[0049]通过第二传感器B接收第四个超声波信号,并记录第四个超声波信号的接收时间,获取第四个超声波信号的发送时间与接收时间的差值,生成第四个超声波信号的传输时间。
[0050]其中,在测量每个超声波信号的传输时间时,对应测量第一传感器或第二传感器对应各个超声波信号的余震时间。
[0051]优选地,四个超声波信号的频率不同。方便区分各个超声波信号,以防不同超声波信号的误检测。
[0052]进一步地,在通过第一传感器A或第二传感器B发送超声波信号前,如图3所示,可在固定传感器的固定部位加入硅胶套130,以有效减小传感器的共振和两个传感器之间的干扰。
[0053]在另一个实施例中,可预先设定检测周期,每个检测周期检测四个超声波信号的传输时间。
[0054]对于步骤S102,超声波信号的传播速度优选地为超声波信号在空气中的传播速度,还可根据实际传播环境预先测量超声波信号的传播速度。
[0055]对于步骤S103,若对应一个超声波信号的余震时间小于余震时间阈值,则判定所述超声波信号的传输距离大于预设盲区距离。若对应四个超声波信号的余震时间均小于余震时间阈值,则四个超声波信号的传输距离均大于预设盲区距离。
[0056]优选地,预设盲区距离可通过如下公式(I)计算:
[0057]h = dl/2tana (I);
[0058]其中,h为所述预设盲区距离,dl为第一传感器与第二传感器之间的位置间距,a为第一传感器或第二传感器的最大测量角度的一半。
[0059]在一个实施例中,本发明的物位检测方法还可包括以下步骤:
[0060]若第一个超声波信号的传输距离或第三个超声波信号的传输距离不大于所述预设的盲区距离,则获取所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔。
[0061]获取第二个超声波信号的传输距离的平方值与所述位置间隔的平方值的差值,并获取所述差值的平方根为第一修正传输距离。
[0062]获取第四个超声波信号的传输距离的平方值与所述位置间隔的平方值的差值,并获取所述差值的平方根为第二修正传输距离。
[0063]选取所述第一修正传输距离和所述第二修正传输距离中的最小值为所述待测物体的物位。
[0064]其中,对应第一个超声波信号的余震时间或对应第二个超声波信号的余震时间偏大,则判定第一个超声波信号的传输距离或第二个超声波信号的传输距离不大于所述预设的盲区距离。
[0065]优选地,还可将选取的最小值的一半作为测量物位。
[0066]进一步地,在获取所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔的步骤之前,还包括以下步骤:
[0067]判断第二个超声波信号的传输距离和第四个超声波信号的传输距离是否大于所述预设的盲区距离。
[0068]若大于,则获取所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔。
[0069]若不大于,则选取四个超声波信号的传输距离中最小的传输距离为所述待测物体的物位。
[0070]进一步地,在选取所述第一修正传输距离和所述第二修正传输距离中的最小值为所述待测物体的物位的步骤之前,还包括以下步骤:
[0071]判断所述第一修正传输距离与所述第二修正距离的差值是否大于所述位置间隔,若大于,则判定本次测量失败。
[0072]若不大于所述位置间隔,则判定所述第一修正传输距离或所述第二修正传输距离是否大于预设的最大物位高度,若大于,则判定本次测量失败,若不大于,则选取所述第一修正传输距离和所述第二修正传输距离中的最小值为所述待测物体的物位。
[0073]若不大于所述位置间隔,或判定所述第一修正传输距离和所述第二修正传输距离中的最小值是否大于所述第一超声波信号的传输距离与所述第三超声波信号的传输距离中的最小值,若大于,则判定本次测量失败。
[0074]在其他实施例中,若第二个超声波信号的传输距离或第四个超声波信号的传输距离不大于所述预设的盲区距离,且第一个超声波信号的传输距离和第三个超声波信号的传输距离大于所述预设的盲区距离,则判定本次测量失败。
[0075]对于步骤S104,所述预设的近似相等条件可为第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者中任意两者的差值为O或在预设的差值范围内,如-1cm至1cm。
[0076]优选地,可通过计算第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者中任意两个的差值,判断是否满足所述预设的近似相等条件,还可通过本领域技术人员惯用的其他手段判断。
[0077]对于步骤S105,优选地,所述物位等腰三角形的三个顶点可分别为第一传感器所处的位置点、第二传感器所处的位置点和待测物体的最高点。
[0078]优选地,所述待测物体的物位为所述待测物体的最高点距离第一传感器和第二传感器所在平面的垂直距离。如图4所示,第一传感器110和第二传感器120发送和接收的四个超声波信号的传输路径如图4中的虚线所示。所述物位等腰三角形的三个顶点可分别为第一传感器110所处的中心位置点、第二传感器120所处的中心位置点和待测物体的最高点。第一传感器110与第二传感器120间的位置间隔为dl。承载待测物体的容器的底边宽为d2。
[0079]进一步地,还可对获取的物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度进行转换,转换为所述待测物体的最低点与最高点的距离。以转换后的距离为物位。
[0080]更进一步地,在获取到所述待测物体的物位后,可判定所述待测物体是否到达预设的物位点,若到达,则终止添加待测物体。
[0081]在一个实施例中,获取物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度为所述待测物体的物位的步骤包括以下步骤:
[0082]获取第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离中任意一个距离的平方的四分之一,生成斜边平方值。
[0083]获取所述位置间隔的平方的四分之一,生成直边平方值。
[0084]获取所述斜边平方值与所直边平方值间差值的平方根,生成所述待测物体的物位。
[0085]本实施方式,可快速测得待测物体的物位。
[0086]优选地,还可直接获取第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离中任意一个距离的二分之一,然后以获取的距离为斜边长,以所述位置间隔的二分之一为直边长,通过勾股定理公式获取所述物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度。
[0087]在其他实施方式中,还可通过本领域技术人员惯用的其他技术手段获取所述物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度。
[0088]请参阅图5,图5是本发明的物位检测方法第二实施方式的流程示意图。
[0089]本实施方式的所述物位检测方法与第一实施方式的区别在于:还包括以下步骤:
[0090]步骤S501,若第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者中任意两者不满足所述预设的近似相等条件,则判断第二个超声波信号的传输距离与第四个超声波信号的传输距离是否均大于所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔的二倍。
[0091]步骤S502,若是,则选取第一个超声波信号的传输距离、第二个超声波信号的传输距离、第三个超声波信号的传输距离和第四个超声波信号的传输距离中的最小值为所述待测物体的物位。
[0092]本实施方式,可在第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者中任意两者不满足所述预设的近似相等条件时,快速精确地检测到待测物体的物位。
[0093]优选地,如图6所示,第一传感器210和第二传感器220发送和接收的四个超声波信号的传输路径如图6中的虚线所示。第一传感器210与第二传感器220间的位置间隔为dl。承载待测物体的容器的底边宽为d2。
[0094]在其他实施方式中,还可通过本领域惯用的技术手段判断第二个超声波信号的传输距离与第四个超声波信号的传输距离是否均大于所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔的二倍。
[0095]请参阅图7,图7是本发明的物位检测方法第三实施方式的流程示意图。
[0096]本实施方式的所述物位检测方法与第二实施方式的区别在于:还包括以下步骤:
[0097]步骤S701,若第二个超声波信号的传输距离与第四个超声波信号的传输距离中任意一个不大于所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔的二倍,则获取所述第一传感器与所
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