[发明专利]超音波系统及其通讯方法

说明书

技术领域

本发明涉及超音波系统，且特别是关于一种具有通讯功能的超音波系统及其通讯方法。

背景技术

超音波系统是一种利用超音波的发射与接收来量测如位置、速度、距离等物理量的系统。在一般的超音波系统中，超音波传送器(transmitter)会将传送信号转为超音波以传递出去。相对地，超音波接收器(receiver)会接收超音波信号，再将之转为电压信号或电流信号。透过计算出将超音波传递出去至接收到超音波信号的时间，即计算出一般所谓的飞行时间(Time of Flight)，便可进一步计算出如位置、速度、距离等物理量。

在一般的超音波系统中，其仅需具有单一的超音波传送器及单一的超音波接收器便可进行上述物理量的量测。然而，在利用超音波系统来进行控制的应用中，其可能会具有多个超音波传送器及多个超音波接收器。在此种应用中，若欲同时控制多个超音波传送器及超音波接收器时，一般需通过额外的开关或线路，或者使用目前市面上常见的通讯模块，如蓝芽、WiFi、WiMax、IR等来进行超音波传送器及超音波接收器之间的控制。然而，上述的方式皆须安装额外的装置，因而使得成本增加。

发明内容

本发明是一种超音波系统及其通讯方法，利用超音波系统本身具有的超音波收发功能，并透过规范的飞行时间窗口及信息窗口来达成具有通讯功能且低成本的超音波系统。

根据本发明的第一方面，提出一种超音波系统，包括一超音波传送器以及一超音波接收器。超音波传送器用以发射一传送信号，传送信号包括一同步脉冲及多个数据脉冲。超音波接收器用以接收一同步回波，并判断同步回波的振幅是否大于一第一临界值。若同步回波的振幅大于第一临界值，则超音波接收器解译对应于此些数据脉冲的多个数据回波以得到一数字信号。

根据本发明的第二方面，提出一种超音波系统的通讯方法，超音波系统包括一超音波传送器及一超音波接收器。通讯方法包括下列步骤。超音波传送器发射一传送信号，传送信号包括一同步脉冲及多数据脉冲。超音波接收器接收一同步回波并判断同步回波的振幅是否大于一第一临界值。若同步回波的振幅大于第一临界值，超音波接收器解译对应于此些数据脉冲的多个数据回波以得到一数字信号。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明较佳实施例的超音波系统的示意图；

图2绘示依照本发明较佳实施例的超音波系统的波形图；

图3绘示依照本发明较佳实施例的超音波系统的通讯方法的流程图。

【主要元件符号说明】

100：超音波系统

110：超音波传送器

120：超音波接收器

200：同步脉冲

300：资料脉冲

具体实施方式

本发明提出一种超音波系统及其通讯方法，利用超音波系统本身具有的超音波收发功能，并透过规范的飞行时间窗口及信息窗口来达成具有通讯功能且低成本的超音波系统。

请同时参照图1及图2，图1绘示依照本发明较佳实施例的超音波系统的示意图，图2绘示依照本发明较佳实施例的超音波系统的波形图。于图1中，超音波系统100包括一超音波传送器110及一超音波接收器120。超音波传送器110耦接至对应的前级电路(未绘示于图)，超音波接收器120耦接至对应的后级电路(未绘示于图)。超音波传送器110及超音波接收器120可被配置于同一电子装置(例如超音波灯具等)，或可分别被配置于不同电子装置，并不限制。

于图2中，兹举欲传送数据为“101011”为例做说明，然并不限于此。在超音波系统100启动通讯模式后，超音波传送器110会发射一传送信号。此传送信号包括一同步脉冲200及多个数据脉冲300。其中，传送信号实质上为一脉宽调变(pulse width modulation，PWM)信号，同步脉冲200及数据脉冲300分别是由多个脉冲组合而成，且同步脉冲200的宽度PW1大于数据脉冲300的宽度PW2，意即同步脉冲200的脉冲个数较数据脉冲300的脉冲个数多。由图2可以得知，传送信号中的多个数据脉冲实质上对应于欲传送的数据内容，若欲传送数据为“1”，则数据脉冲存在；反之，若欲传送数据为“0”，则不存在数据脉冲。

在开始传送数据脉冲300前，超音波传送器110会先传送同步脉冲200，如上所述，同步脉冲200由较多个脉冲个数所组成，因而其对应所产生的同步回波具有较大的振幅大小，因而超音波接收器120可根据接收到的同步回波的振幅大小来判断该同步回波是否与同步脉冲200相对应，进而判断是否需进入通讯模式。