[發(fā)明專利]一種超聲波測距傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011617901.7
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112799073A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李浩;李銘;李東杰;饒宇;劉柯江;楊軍;胡裕
• 申請（專利權(quán)）人: 成都英薩傳感技術(shù)研究有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S15/93
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發(fā)明公開了一種超聲波測距傳感器，初始狀態(tài)，超聲波收發(fā)模塊位于手持件的底部，并實時測量前方障礙物到手持件的距離d1，當距離d1小于預設(shè)距離D1時，驅(qū)動模塊驅(qū)動超聲波收發(fā)模塊沿手持件運動，計時模塊開始計時，直至超聲波收發(fā)模塊測量的距離d2大于預設(shè)距離D2或超聲波收發(fā)模塊運動到手持件的頂部；當超聲波收發(fā)模塊實時測量的距離d2大于預設(shè)距離D2時，計算模塊根據(jù)角度、工作時長和驅(qū)動速度獲取障礙物高度，第一語音模塊進行輸出；當超聲波收發(fā)模塊運動到手持件的頂部時，報警模塊進行報警。該超聲波測距傳感器不僅能測出前方是否有障礙物，還能測出障礙物的高度，便于盲人知道障礙物的大小并判斷自己能否跨過該障礙物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲波測距技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波測距傳感器。

背景技術(shù)

超聲波測距傳感器因具有頻率高、繞射現(xiàn)象小、方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特性在各個領(lǐng)域廣泛應用。

專利號為：CN105943325B的發(fā)明專利公開了一種導盲設(shè)備，包括：杖體、處理器、兩個超聲波測距模塊和聲音輸出模塊，所述超聲波測距模塊，包括步進電機和超聲波測距傳感器；兩個超聲波測距傳感器分別用于探測使用者前下方障礙物和前上方障礙物；所述處理器中記錄有每個所述超聲波測距傳感器的探頭的指向與該超聲波測距傳感器上側(cè)的杖體的夾角信息，所述處理器用于在所述超聲波測距傳感器探測到障礙物時，基于所述超聲波測距傳感器測到的距離、該時刻步進電機的旋轉(zhuǎn)角度以及所述夾角信息，控制所述聲音輸出模塊輸出用于提示使用者障礙物位置的聲音。本方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中的導盲設(shè)備無法針對障礙物提供準確的位置信息的問題。

但是，該專利文件中的超聲波測距傳感器只能檢測盲人前方有無障礙物，卻無法識別障礙物的高度，當檢測出盲人前面有障礙物時，由于盲人不知道障礙物的大小，盲人無法知道自身能否跨越該障礙物，內(nèi)心反而會產(chǎn)生恐慌，具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波測距傳感器，不僅能測出前方是否有障礙物，還可以測出障礙物的大致高度，便于盲人知道障礙物的大小并判斷自己能否跨過該障礙物，減少內(nèi)心的恐慌。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種超聲波測距傳感器，包括手持件，設(shè)置于所述手持件內(nèi)部的超聲波收發(fā)模塊、控制模塊、第一語音模塊、計時模塊、計算模塊、角度模塊、報警模塊以及用于驅(qū)動所述超聲波收發(fā)模塊沿所述手持件上下滑動驅(qū)動模塊；

其中，所述超聲波收發(fā)模塊與所述手持件呈夾角設(shè)置，且所述超聲波收發(fā)模塊發(fā)出的超聲波與水平面平行，用于實時獲取障礙物與所述手持件的距離；

所述計時模塊，用于獲取所述超聲波收發(fā)模塊單次沿所述手持件向上滑動的工作時長t；

所述角度模塊，用于實時獲取所述手持件與地面的角度θ；

使用時，使用者手持所述手持件的頂部，所述手持件的底部與地面接觸；初始狀態(tài)時，所述超聲波收發(fā)模塊位于所述手持件的底部，并實時測量所述手持件前方的障礙物到所述手持件的距離d1，當所述距離d1小于預設(shè)距離D1時，所述控制模塊控制所述驅(qū)動模塊驅(qū)動所述超聲波收發(fā)模塊沿所述手持件頂部運動，且控制所述計時模塊開始計時，直至所述超聲波收發(fā)模塊實時測量的距離d2大于預設(shè)距離D2或所述超聲波收發(fā)模塊運動到所述手持件的頂部；

當所述超聲波收發(fā)模塊實時測量的距離d2大于預設(shè)距離D2時，所述計算模塊根據(jù)所述角度θ、所述工作時長t以及驅(qū)動模塊的驅(qū)動速度v獲取所述障礙物的高度，并通過所述第一語音模塊進行輸出；

當所述超聲波收發(fā)模塊運動到所述手持件的頂部時，所述報警模塊進行報警。

優(yōu)選地，所述預設(shè)距離D2為：

D2＝D1+vtcosθ+L；

其中，L為偏差值。

優(yōu)選地，所述障礙物的高度為：