專利名稱：控制裝置及控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置，特別涉及一種具有信號發(fā)射器及信號接收器的控制裝置。
背景技術：
在一般的無線傳輸系統(tǒng)中，利用一發(fā)射器發(fā)射無線信號，再利用一接收器，接收反 射信號。然而，當發(fā)射器相當接近接收器時，發(fā)射器所發(fā)射的無線信號可能直接進入接收 器。由于傳統(tǒng)的無線傳輸系統(tǒng)采用固定的電壓門限值去判斷反射信號是否為系統(tǒng)所需，因 此，很有可能誤將發(fā)射器所發(fā)射的無線信號作為反射信號。為解決上述問題，已知技術系調(diào)高電壓門限值，用以避免誤讀到發(fā)射器所發(fā)射的 無線信號。然而，卻造成無法讀取電壓值較小的反射信號。因此，靈敏度較低。另一解決方式是降低電壓門限值。這樣的方式雖可增加靈敏度，但卻可能會誤讀 到發(fā)射器所發(fā)射的發(fā)射信號或噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種控制裝置，包括一信號發(fā)射器、一信號接收器以及一處理單元。信 號發(fā)射器發(fā)射一輸出信號。輸出信號具有一第一輸出成分以及一第二輸出成分。信號接收 器接收一輸入信號。當一物體反射第一輸出成分時，輸入信號具有一反射成分。當信號接 收器接收第二輸出成分時，輸入信號具有一發(fā)射成分。當輸入信號同時具有反射成分及發(fā) 射成分時，處理單元利用一第一門限值以及一第二門限值與輸入信號的振幅作比較，用以 分辨出反射成分及發(fā)射成分，并無效化發(fā)射成分。本發(fā)明還提供一種控制方法，包括發(fā)射一輸出信號，該輸出信號具有一第一輸出 成分以及一第二輸出成分；接收一輸入信號，當一物體反射該第一輸出成分時，該輸入信號 具有一反射成分，如果直接地接收到該第二輸出成分時，該輸入信號具一發(fā)射成分；以及當 該輸入信號具有該反射成分及該發(fā)射成分時，利用一第一門限值以及一第二門限值與該輸 入信號的振幅作比較，用以分辨出該反射成分及該發(fā)射成分，并無效化該發(fā)射成分。為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出優(yōu)選實施例，并配合附圖，作 詳細說明如下


圖1為本發(fā)明的操作系統(tǒng)的示意圖。圖2為本發(fā)明的輸入信號的一可能實施例。圖3為門限值的定義方式。圖4為本發(fā)明的控制時序5為本發(fā)明的控制方法的一可能流程圖。圖6為本發(fā)明的第一及第二門限值的定義方法。
主要元件符號說明100:操作系統(tǒng)；110:控制裝置；130:物體；111:信號發(fā)射器；113:信號接收器；115:處理單元。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的操作系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，操作系統(tǒng)100包括，控制裝置110 以及物體130?？刂蒲b置110發(fā)射輸出信號Lot。在本實施例中，輸出信號Lott為一聲波，如 超聲波，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實施例中，輸出信號Lott*—光波，如紅外線。控制裝置110所發(fā)射的輸出信號Lqut包含輸出成分Lqi及LQ2。物體130反射輸出 成分‘，用以產(chǎn)生反射成分Lkef。控制裝置110根據(jù)物體130的反射結(jié)果，便可得知物體 130與控制裝置110之間的距離。在本實施例中，控制裝置110包括，信號發(fā)射器111、信號 接收器113以及處理單元115。信號發(fā)射器111發(fā)射輸出信號Lot。在本實施例中，輸出信號Lot為放射狀，故包 括輸出成分Lra及Lffi。本發(fā)明并不限定信號發(fā)射器111的種類。在一可能實施例中，信號 發(fā)射器111為一超聲波發(fā)射器。在其它實施例中，信號發(fā)射器111為一紅外線發(fā)射器或是 一發(fā)光二極管(LED)。信號接收器113將所接收到的信號成分，整合成一輸入信號SKE。，并將輸入信號 Skec傳送至處理單元115。在本實施例中，當物體130反射輸出成分Lra時，可產(chǎn)生反射成分 Lkef。因此，輸入信號Skk包含反射成分Lkef。當信號接收器113直接地接收到輸出成分L^2 時，則輸入信號SKE。包含發(fā)射成分Lem。當輸入信號Skk具有反射成分Lkef及發(fā)射成分Lem，并且物體130相當接近信號接 收器113時，處理單元115利用至少二門限值與輸入信號Skec的振幅作比較，用以分辨出反 射成分Lkef及該發(fā)射成分Lem，并無效化發(fā)射成分Lem。在本實施例中，物體130與信號接收器 113之間的距離為0. 6公分時，處理單元115仍可分辨出輸入信號Skk的反射成分Lkef及該 發(fā)射成分Lem。在一可能實施例中，信號發(fā)射器111與信號接收器113之間的距離約為2. 2 公分。本發(fā)明并不限定門限值的數(shù)量。在其它可能實施例中，門限值的數(shù)量可大于2。為 方便說明，以下將以兩門限值為例，說明處理單元115的分辨方式。圖2為本發(fā)明的輸入信號Skk的一可能實施例。如圖所示，在判斷期間Pdeti，處理 單元115將門限值V1與輸入信號Skk的振幅作比較。在判斷期間Pdet2，處理單元115將門 限值V2與輸入信號Skk的振幅作比較。根據(jù)比較結(jié)果，便可分辨出輸入信號Skk的反射成 分Lkef及該發(fā)射成分Lem請參考圖2，在判斷期間Pdeti內(nèi)，輸入信號Skk的振幅小于門限值V1，并且判斷期 間Pdet2內(nèi)，輸入信號Skk的振幅小于門限值V2。因此，在判斷期間Pdeti及Pdet2內(nèi)的輸入信 號的成分為發(fā)射成分Lem。
由于發(fā)射成分Lem為信號發(fā)射器111直接所發(fā)出的輸出成分Lffi，而非物體所反射 的信號，故處理單元115無效化輸入信號Skk的發(fā)射成分Lem。在操作期間PQP，處理單元115將門限值V3與輸入信號Skk的振幅作比較。當輸入 信號Skk的振幅大于門限值V3時，則表示在操作期間Pff的輸入信號SKE。的成分為反射成分 Lkef。由于反射成分Lkef為物體130所產(chǎn)生，故處理單元115可根據(jù)反射成分Lkef的振幅及 發(fā)生的時間點，得知物體130與控制裝置110之間的距離。在本實施例中，門限值V1 V3均為事先預設。在一可能實施例中，門限值V1大于 門限值v2，并且判斷期間Pdeti小于判斷期間Pdet2，但并非用以限制本發(fā)明。在其它可能實施 例中，判斷期間Pdeti大于判斷期間PDET2。另外，在本實施例中，門限值V3小于門限值V2，并 且判斷期間Ptff大于判斷期間PDET2。圖3為門限值V1 V3的定義方式。請參考圖1，當信號發(fā)射器111發(fā)射輸出信號 Lott時，信號接收器113可能會先收到輸出成分Lffi，然后才接收到反射成分Lkef。因此，可在 擷取期間PeAP1時，處理單元115對輸入信號SKE。進行取樣，然后根據(jù)擷取期間Ρ。ΑΡ1的取樣結(jié) 果，定義出門限值義。在本實施例中，擷取期間Pfflpi內(nèi)的輸入信號SKE。的波峰值逐漸增加。在一可能實施例中，在擷取期間Papi，處理單元115系對輸入信號Skk的波峰進行 取樣。因此，在一可能實施例中，門限值V1為輸入信號Skk在擷取期間Pfflpi內(nèi)的最大波峰 值ΡΜΧ。在其它實施例中，門限值V1比最大波峰值Pmax大。在擷取期間Pfflp2，處理單元115對輸入信號SKE。進行取樣，并根據(jù)取樣結(jié)果，定義出 門限值v2。在本實施例中，在擷取期間Pfflp2內(nèi)，輸入信號Skk的波峰值逐漸降低。在一可能 實施例中，處理單元115擷取輸入信號SKE。在擷取期間Pfflp2內(nèi)的所有波峰值，并平均擷取期 間Pap2內(nèi)的所有波峰值，以求得一平均值。在一可能實施例中，該平均值可作為門限值V2。 在另一可能實施例中，門限值V2較該平均值大。另外，處理單元115可根據(jù)輸入信號Skk的最小波峰值，定義出門限值V3。在一可 能實施例中，處理單元115根據(jù)輸入信號Skk在擷取期間Pfflp2內(nèi)的最小波峰值Pmini，定義出 門限值V3。在另一可能實施例中，處理單元115根據(jù)輸入信號Skk在擷取期間Pfflpi內(nèi)的最 小波峰值Pmin2，定義出門限值V3。在定義出門限值V1 V3后，便可定義出圖2所示的判斷期間PDET1、PDET2以及P。P的 持續(xù)時間。舉例而言，通過門限值V2,便可定義出判斷期間Pdeti的結(jié)束時間點以及判斷期間 Pdet2的啟始時間點。處理單元115根據(jù)門限值V1 V3,分辨出輸入信號Skk的反射成分Lkef及發(fā)射成 分Lem。因此，處理單元115便可正確地根據(jù)反射成分Lkef，判斷出物體130與控制裝置110 之間的距離。圖4為本發(fā)明的控制時序圖。請配合圖1，在本實施例中，一外部裝置(未顯示) 觸發(fā)控制裝置110，使得處理單元115產(chǎn)生觸發(fā)信號SDK。信號發(fā)射器111根據(jù)觸發(fā)信號&κ， 發(fā)射輸出信號Lot。符號Skk代表信號接收器113所接收的輸入信號，具包含有發(fā)射成分Lem 及反射成分lkef。在本實施例中，當信號發(fā)射器111發(fā)射輸出信號Lot時，測量信號、便由低電平變 化至為高電平，但并非用以限制本發(fā)明。由于處理單元115可分辨出發(fā)射成分Lem，并無效 化發(fā)射成分Lem，因此，當信號接收器113接收到反射成分Lkef時，測量信號、便由高電平變化至低電平。處理單元115根據(jù)持續(xù)期間TH，便可判斷出物體130與控制裝置110之間的距離。圖5為本發(fā)明的控制方法的一可能流程圖。首先，發(fā)射一輸出信號(步驟S510)。 在本實施例中，輸出信號為一放射狀信號，故根據(jù)發(fā)射至不同方向的輸出信號，可定義出一 第一輸出成分以及一第二輸出成分。另外，本發(fā)明并不限定輸出信號的種類。在一可能實施 例中，輸出信號為一聲波，如超聲波。在另一可能實施例中，輸出信號為一光波，如紅外線。然后，接收一輸入信號(步驟S530)。當一物體反射第一輸出成分時，步驟530所 接收的輸入信號便具有一反射成分。如果直接地接收到第二輸出成分時，則步驟530所接 收的輸入信號具一發(fā)射成分。當該輸入信號具有該反射成分及該發(fā)射成分時，利用一第一門限值以及一第二門 限值與該輸入信號的振幅作比較，用以分辨出該反射成分及該發(fā)射成分(步驟S550)。本發(fā) 明并不限定門限值的數(shù)量。在其它可能實施例中，可利用三個以上的門限值與輸入信號的 振幅作比較。舉例而言，在一第一判斷期間，將該第一門限值與該輸入信號的振幅作比較，然后 在一第二判斷期間，將該第二門限值與該輸入信號的振幅作比較。在本實施例中，第一門限 值大于第二門限值。另外，第一判斷期間小于第二判斷期間。如果在第一判斷期間，輸入信號的振幅小于第一門限值，并且在第二判斷期間，輸 入信號的振幅小于第二門限值時，則表示在第一及第二判斷期間的輸入信號的成分為發(fā)射 成分。因此，無效化發(fā)射成分(步驟S570)，用以避免誤將發(fā)射成分作為反射成分。另外，在第二判斷期間后，可將一第三門限值與輸入信號的振幅作比較，用以得知 反射成分。在本實施例中，在一操作期間，將第三門限值與輸入信號的振幅作比較。在操作 期間，當該輸入信號的振幅大于該第三門限值時，則在該操作期間的該輸入信號的成分為 反射成分。在一可能實施例中，第三門限值小于第二門限值，并且操作期間大于第二判斷期 間。圖6為本發(fā)明的第一及第二門限值的定義方法。首先，在一第一擷取期間，對該輸 入信號進行取樣(步驟S610)。在本實施例中，第一擷取期間系早于第一判斷期間。在發(fā)射 輸出信號后，該輸入信號便可能具有發(fā)射成分。因此，先對該輸入信號進行取樣。另外，在 本實施例中，在第一擷取期間內(nèi)，輸入信號的波峰值逐漸增加。然后，根據(jù)取樣結(jié)果，定義出第一門限值(步驟S630)。在本實施例中，輸入信號在 第一擷取期間內(nèi)的最大波峰值作為第一門限值。在其它實施例中，第一門限值大于輸入信 號在第一擷取期間內(nèi)的最大波峰值。接著，在一第二擷取期間，對輸入信號進行取樣(步驟S650)。在本實施例中，在第 二擷取期間內(nèi)，輸入信號的波峰值逐漸降低。根據(jù)第二擷取期間的取樣結(jié)果，定義出第二門限值(步驟S670)。在一可能實施例 中，第二門限值為輸入信號在第二擷取期間內(nèi)的所有波峰值的平均值。另外，輸入信號在第一或第二擷取期間內(nèi)的最小波峰值可作為上述的第三門限 值，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實施例中，第三門限值小于輸入信號的最小波峰值。以本申請圖1所示的操作系統(tǒng)為例，由于處理單元115選擇適合的門限值與信號 接收器113所接收到的反射成分Lkef與發(fā)射成分Lem作比較，故可準確地分辨并無效化發(fā)射成分Lem。當忽略發(fā)射成分Lem時，處理單元115便可根據(jù)反射成分Lkef，準確地判斷出物體 130與控制裝置110之間的距離。 雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領域技術人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當 視所附權(quán)利要求書所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種控制裝置，包括一信號發(fā)射器，發(fā)射一輸出信號，該輸出信號具有一第一輸出成分以及一第二輸出成分；一信號接收器，接收一輸入信號，當一物體反射該第一輸出成分時，該輸入信號具有一 反射成分，當該信號接收器接收該第二輸出成分時，該輸入信號具有一發(fā)射成分；以及一處理單元，當該輸入信號同時具有該反射成分及該發(fā)射成分時，該處理單元利用一 第一門限值以及一第二門限值與該輸入信號的振幅作比較，用以分辨出該反射成分及該發(fā) 射成分，并無效化該發(fā)射成分。
2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中該輸出信號為一聲波。
3.如權(quán)利要求2所述的控制裝置，其中該聲波為一超聲波。
4.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中該輸出信號為一光波。
5.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中在一第一判斷期間，該處理單元將該第一門限 值與該輸入信號的振幅作比較，在一第二判斷期間，該處理單元將該第二門限值與該輸入 信號的振幅作比較。
6.如權(quán)利要求5所述的控制裝置，其中在該第一判斷期間，當該輸入信號的振幅小于 該第一門限值，并且該第二判斷期間，該輸入信號的振幅小于該第二門限值時，則在該第一 及第二判斷期間的該輸入信號的成分為該發(fā)射成分。
7.如權(quán)利要求5所述的控制裝置，其中該第一門限值大于該第二門限值。
8.如權(quán)利要求5所述的控制裝置，其中該第一判斷期間小于該第二判斷期間。
9.如權(quán)利要求5所述的控制裝置，其中在一操作期間，該處理單元將一第三門限值與 該輸入信號的振幅作比較，該第三門限值小于該第二門限值，該第三判斷期間大于該第二 判斷期間。
10.如權(quán)利要求9所述的控制裝置，其中在該操作期間，當該輸入信號的振幅大于該第 三門限值時，則在該操作期間的該輸入信號的成分為反射成分。
11.如權(quán)利要求10所述的控制裝置，其中該處理單元根據(jù)該反射成分，得知該物體與 該信號接收器之間的距離。
12.如權(quán)利要求5所述的控制裝置，其中在一第一擷取期間，該處理單元對該輸入信號 進行取樣，該處理單元根據(jù)該第一擷取期間的取樣結(jié)果，定義出該第一門限值。
13.如權(quán)利要求12所述的控制裝置，其中在該第一擷取期間內(nèi)，該輸入信號的最大波 峰值為該第一門限值。
14.如權(quán)利要求12所述的控制裝置，其中該第一門限值大于該輸入信號在該第一擷取 期間內(nèi)的最大波峰值。
15.如權(quán)利要求12所述的控制裝置，其中在該第一擷取期間內(nèi)，該輸入信號的波峰值 逐漸增加。
16.如權(quán)利要求12所述的控制裝置，其中在一第二擷取期間，該處理單元對該輸入信 號進行取樣，該處理單元根據(jù)在該第二擷取期間內(nèi)的取樣結(jié)果，定義出該第二門限值。
17.如權(quán)利要求16所述的控制裝置，其中該第二門限值為該輸入信號在該第二擷取期 間內(nèi)的所有波峰值的平均值。
18.如權(quán)利要求16所述的控制裝置，其中在該第二擷取期間內(nèi)，該輸入信號的波峰值逐漸降低。
19.一種控制方法，包括發(fā)射一輸出信號，該輸出信號具有一第一輸出成分以及一第二輸出成分；接收一輸入信號，當一物體反射該第一輸出成分時，該輸入信號具有一反射成分，如果 直接地接收到該第二輸出成分時，該輸入信號具一發(fā)射成分；以及當該輸入信號具有該反射成分及該發(fā)射成分時，利用一第一門限值以及一第二門限值 與該輸入信號的振幅作比較，用以分辨出該反射成分及該發(fā)射成分，并無效化該發(fā)射成分。
20.如權(quán)利要求19所述的控制裝置，其中該輸出信號為一聲波。
21.如權(quán)利要求20所述的控制裝置，其中該聲波為一超聲波。
22.如權(quán)利要求19所述的控制裝置，其中該輸出信號為一光波。
23.如權(quán)利要求19所述的控制裝置，還包括在一第一判斷期間，將該第一門限值與該輸入信號的振幅作比較；以及在一第二判斷期間，將該第二門限值與該輸入信號的振幅作比較。
24.如權(quán)利要求23所述的控制裝置，其中在該第一判斷期間，當該輸入信號的振幅小 于該第一門限值，并且該第二判斷期間，該輸入信號的振幅小于該第二門限值時，則在該第 一及第二判斷期間的該輸入信號的成分為該發(fā)射成分。
25.如權(quán)利要求23所述的控制裝置，其中該第一門限值大于該第二門限值。
26.如權(quán)利要求23所述的控制裝置，其中該第一判斷期間小于該第二判斷期間。
27.如權(quán)利要求23所述的控制裝置，還包括在一操作期間，將一第三門限值與該輸入信號的振幅作比較，該第三門限值小于該第 二門限值，該第三判斷期間大于該第二判斷期間。
28.如權(quán)利要求27所述的控制裝置，其中在該操作期間，當該輸入信號的振幅大于該 第三門限值時，則在該操作期間的該輸入信號的成分為反射成分。
29.如權(quán)利要求23所述的控制裝置，還包括在一第一擷取期間，對該輸入信號進行取樣；以及根據(jù)取樣結(jié)果，定義該第一門限值。
30.如權(quán)利要求四所述的控制裝置，其中在該第一擷取期間內(nèi)，該輸入信號的最大波 峰值作為該第一門限值。
31.如權(quán)利要求四所述的控制裝置，其中該第一門限值大于該輸入信號在該第一擷取 期間內(nèi)的最大波峰值。
32.如權(quán)利要求四所述的控制裝置，其中在該第一擷取期間內(nèi)，該輸入信號的波峰值 逐漸增加。
33.如權(quán)利要求四所述的控制裝置，還包括在一第二擷取期間，對該輸入信號進行取樣；以及根據(jù)該第二擷取期間的取樣結(jié)果，定義出該第二門限值。
34.如權(quán)利要求33所述的控制裝置，其中該第二門限值為該輸入信號在該第二擷取期 間內(nèi)的所有波峰值的平均值。
35.如權(quán)利要求33所述的控制裝置，其中在該第二擷取期間內(nèi)，該輸入信號的波峰值 逐漸降低。
全文摘要
一種控制裝置及控制方法。該控制裝置包括一信號發(fā)射器、一信號接收器以及一處理單元。信號發(fā)射器發(fā)射一輸出信號。輸出信號具有一第一輸出成分以及一第二輸出成分。信號接收器接收一輸入信號。當一物體反射第一輸出成分時，輸入信號具有一反射成分。當信號接收器接收第二輸出成分時，輸入信號具有一發(fā)射成分。當輸入信號同時具有反射成分及發(fā)射成分時，處理單元利用一第一門限值以及一第二門限值與輸入信號的振幅作比較，用以分辨出反射成分及發(fā)射成分，并無效化發(fā)射成分。
文檔編號H04B1/40GK102075204SQ20091022286
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者劉弘倫, 陳建吉 申請人:恩斯邁電子(深圳)有限公司