[发明专利]超声波传感器及其对象检测方法

说明书

技术领域

本申请要求于2014年11月26日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0166625号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

一个或多个示例性实施方式涉及超声波传感器、超声波传感器的对象检测方法和计算机可读存储介质，更具体地，涉及用于相对快速和准确地检测对象的超声波传感器和超声波传感器的对象检测方法。

背景技术

超声波传感器通过将从发射器生成的超声波信号应用于对象以及接收从对象处反射的反射信号信息来获取与对象的位置和距离有关的信息。

超声波传感器的发射器可包括多个输出元件。该多个输出元件输出超声波，以及超声波在密度发生改变的空间中反射。例如，具有从几kHz至几百MHz范围频率的超声波从多个输出元件发送至对象，并且然后再从对象处反射。反射的超声波使接收器的多个输入元件振动，并且因此，多个输入元件输出电子脉冲。电子脉冲用于检测实体。

近来，超声波传感器通过使用多个输出元件的排列来切换超声波波束或使超声波波束转向(steer)，从而输出聚焦的超声波波束。当多个输出元件呈直线布置时，超声波波束可在布置有多个输出元件的方向上切换或转向。此外，当多个输入元件布置在与多个输出元件所布置的方向不同的方向上时，可对对象进行三维检测。因此，介绍了在三维(3D)空间以及二维(2D)空间中检测对象的超声波传感器。

发明内容

技术问题

为了以高分辨率匀速地检测对象，超声波传感器对可被超声波传感器扫描的整个区域执行全扫描。在这种情况下，即使对象的尺寸彼此不同，但由于为了检测对象需要相同的数据处理量，所以对对象进行检测的速度减小。此外，由于为了使超声波波束在全扫描期间到达整个区域，必须执行转向，因此功率损耗较高。

当超声波传感器同时输出多个超声波波束以便扫描多个区域时，多个超声波波束可能互相干涉。因此，超声波传感器必须向一个区域输出一个超声波波束并接收从对象处反射的信号，并且然后，必须向另一区域输出另一超声波波束并接收从对象处反射的信号。换言之，当将扫描多个区域时，由于超声波传感器一次仅可扫描一个区域，因此花费很长时间。

一个或多个示例性实施方式包括以高速检测对象是否存在的低功率超声波传感器、超声波传感器的对象检测方法和计算机可读存储介质。

额外的方面将在以下描述中部分地阐释，以及部分地由于这些描述而明显，或通过对所呈现的示例性实施方式的实践而了解。

技术方案

本文中所使用的术语中的大部分是本发明构思所属技术领域中已广泛使用的一般术语。然而，本文中所使用的术语中的一些可被创造以反映本领域技术人员的意图、现有技术或新技术。此外，本文中所使用的术语中的一些可以是由本申请人任意选择的。在这种情况下，在下文中对这些术语进行详细地限定。因此，本文中所使用的专用名词应基于其独特的含义和本发明构思的完整上下文来理解。

在本说明书中，应理解的是，诸如“包括”或“具有”的术语意在指示本说明书中所公开的元件的存在，而不是意在排除一个或多个其它元件可能存在或可能增加的可能性。此外，诸如“单元”或“模块”的术语应被理解为处理至少一个功能或操作并且可以以硬件方式、软件方式或硬件方式和软件方式的组合实施的单元。

如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或多个项的任何组合和全部组合。当诸如“……中的至少一个”的表达出现在元件的列表之前时，修饰整个元件列表而不是修饰该列表的单个元件。

电子设备可接收来自用户的输入。例如，电子设备可检测用户的特定姿势，以及可基于该特定姿势执行用户所期望的功能。此外，为了检测姿势，电子设备可包括超声波传感器。

电子设备可以是可穿戴设备。例如，电子设备可以是电子手表或电子眼镜。电子设备可接收来自用户的输入。详细地，电子设备可通过检测用户的姿势来接收来自用户的输入。为了检测用户的姿势，电子设备可包括各种传感器。电子设备中所包括的各种传感器的示例可包括超声波传感器。超声波传感器可以制成紧凑的并且可相对准确地检测对象。

此外，电子设备可以是工业机器人、家用机器人、机器人清洁器、玩骑、玩具或智能手机。例如，电子设备可以是机器人清洁器。机器人清洁器必须避开障碍物并检查地板的状态。为了避开障碍物或检查地板的状态，电子设备可包括各种传感器。例如，机器人清洁器可包括超声波传感器。

图1是根据示例性实施方式的用于说明超声波传感器110的使用的图。