[發明專利]超聲頭部指令探測自動翻譜裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201710355493.4
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107128098B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 萬吉娜;韋崗
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B42D9/04
• 分類號: B42D9/04;G10G7/00;G01S15/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.超聲頭部指令探測自動翻譜裝置，其特征在于包括超聲檢測終端、控制模塊與驅動終端，超聲檢測終端與控制模塊無線連接，控制模塊中的控制信號端與驅動終端連接；超聲檢測終端包含位于譜夾外殼內側的左、右兩側的超聲波傳感器，控制模塊檢測演奏者頭部是否進入預先設定的探測范圍內，并停留設定時長，若否，則不進行翻譜，若是，則啟動翻譜，驅動終端接收到控制信號后，先后啟動位移馬達和旋轉馬達，位移馬達的第一動力輸出齒輪帶動位移桿移動，進而移動定位齒輪，使定位齒輪與需要翻轉的頁面所連接的翻轉齒輪嚙合，旋轉馬達的第二動力輸出齒輪帶動所述定位齒輪旋轉，定位齒輪與翻轉齒輪嚙合傳動，將相應的頁面進行翻轉，實現樂譜翻頁。

2.如權利要求1所述的超聲頭部指令探測自動翻譜裝置，其特征在于：當演奏者頭部進入譜夾左、右兩側超聲波傳感器探測區域內，超聲波傳感器測得發射端與頭部之間的距離，當該距離在預先設定的探測范圍內，并停留設定時長時，啟動翻譜指令。

3.如權利要求1所述的超聲頭部指令探測自動翻譜裝置，其特征在于：驅動終端包含位移馬達、旋轉馬達、齒輪組、折疊譜夾、定位齒輪、位移桿、第一動力輸出齒輪、第二動力輸出齒輪，折疊譜夾由若干頁面組成，每頁面包含的頁面支架與齒輪組中的相應翻轉齒輪相連，翻轉齒輪的旋轉能帶動該頁面翻轉，齒輪組中的翻轉齒輪按頁面順序縱向排列，當驅動終端接收到控制信號，啟動位移馬達，第一動力輸出齒輪使位移桿頂部的定位齒輪移動到與目標頁面連接的翻轉齒輪處，緊接著旋轉馬達啟動，通過第二動力輸出齒輪帶動定位齒輪和相應頁面連接的齒輪旋轉，從而實現譜面翻頁，旋轉馬達的逆時針旋轉與順時針旋轉分別對應譜面的后翻與前翻。

4.如權利要求1所述的超聲頭部指令探測自動翻譜裝置，其特征在于：可通過調整齒輪組相鄰翻轉齒輪間的縱向間距，調整頁面數量，得到總頁面數不同規格的譜夾。

5.如權利要求1所述的超聲頭部指令探測自動翻譜裝置，其特征在于：在譜夾打開后的內頂部加裝LED護眼燈，用于在光線不佳情況下演奏時增加光線亮度。

6.權利要求1~5任一項所述超聲頭部指令探測自動翻譜裝置的工作方法，其特征在于包括：

步驟1：自檢；翻開譜夾，打開電源開關，啟動自檢；自檢包括超聲檢測終端、控制模塊與驅動終端之間的連接狀態，驅動終端齒輪初始位置檢測；如果設備狀態一切正常，指示燈常亮綠燈；如果設備狀態不正常，指示燈長亮紅燈，并結束；

步驟2：探測參數和工作時間設定；設置探測距離檔位和探測范圍內頭部停留時長；若演奏者演奏狀況不變，則初次設定好的探測參數可儲存下來，以后不做改變；參數設置好后，演奏者根據演奏習慣移動頭部進入指定探測范圍內，測試檔位和停留時長是否最佳，然后設置工作時間，工作時間到則自動關機；

步驟3：超聲波傳感器測距；左、右兩側超聲波傳感器發射超聲波，當遇到頭部進入探測區域內時，部分反射波反向傳輸被接收器接收，控制模塊計算出頭部距離發射端的距離；

步驟4：探測到的距離信息與預先設定好的距離范圍作比較，若在設定距離范圍內，且回波持續時長滿足設定停留時長，則獲得翻譜指令，并將控制信號發送給驅動終端；

步驟5：驅動終端獲得控制信號，啟動位移馬達，位移馬達轉動通過第一動力輸出齒輪帶動位移桿移動，使位移桿頂部的定位齒輪移動到與目標頁面相連的翻轉齒輪嚙合；

步驟6：旋轉馬達轉動，第二動力輸出齒輪帶動定位齒輪和與目標頁面相連的翻轉齒輪轉動，實現翻譜。