[發明專利]避障裝置及其基于多路超聲波進行障礙物檢測的方法

在審

• 申請號: 202111414721.3
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114114285A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 常先明
• 申請（專利權）人: 江蘇中科重德智能科技有限公司
• 主分類號: G01S15/93
• 分類號: G01S15/93
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 尤樟華

本發明提供一種避障裝置及其基于多路超聲波進行障礙物檢測的方法，避障裝置包括控制器和多個超聲波傳感器，方法包括：控制器對多個超聲波傳感器進行初始化配置；控制器隨機選定多個超聲波傳感器中的一個；控制器對選定的超聲波傳感器發送查詢指令，以使得該超聲波傳感器接收到查詢指令后進行距離探測，并將探測到的測距數據發送至控制器；重復隨機選定步驟和超聲波查詢步驟直至多個超聲波傳感器都完成距離探測并將探測到的測距數據發送至控制器。該方法對多路超聲波采用間隔非固定周期，并以隨機的方式，查詢某一個超聲波的數據，可以防止多個避障裝置的多路超聲波產生穩定的干擾，有效的實現多個超聲波傳感器防串擾。

技術領域

本發明涉及避障技術領域，尤其涉及一種避障裝置及其基于多路超聲波進行障礙物檢測的方法。

背景技術

超聲波換能器按照固定頻率發送超聲波，超聲波接收器會接收經過障礙物反射的超聲波，通過兩次的時間差以及聲波速度，超聲波的空氣傳播速度會隨著溫度變化可以進行補償，計算發送超聲波到接收超聲波的時間差，經過時間和速度可以得出超聲波到障礙物的往返距離，從而得出超聲波到障礙物的距離。如果在不同的機器人上安裝多個超聲波，在行走時候，兩個機器人發送的超聲波會對對方造成干擾，也就是存在互相干擾的現象。

發明內容

鑒于此，本發明實施例提供了一種避障裝置及其基于多路超聲波進行障礙物檢測的方法，以消除或改善現有技術中存在的一個或更多個缺陷。

本發明的技術方案如下：

根據本發明的一方面，提供了一種避障裝置基于多路超聲波進行障礙物檢測的方法，所述避障裝置包括控制器和與所述控制器連接的多個超聲波傳感器，多個所述超聲波傳感器位于所述避障裝置的不同位置；

所述方法包括：

初始化步驟：所述控制器對多個超聲波傳感器進行初始化配置；

隨機選定步驟：所述控制器隨機選定多個超聲波傳感器中的一個；

超聲波查詢步驟：所述控制器對選定的所述超聲波傳感器發送查詢指令，以使得該超聲波傳感器接收到所述查詢指令后進行距離探測，并將探測到的測距數據發送至所述控制器；

重復所述隨機選定步驟和所述超聲波查詢步驟直至多個超聲波傳感器都完成距離探測并將探測到的測距數據發送至控制器。

在一些實施例中，所述超聲波查詢步驟還包括：對選定的所述超聲波傳感器發送查詢指令后，該超聲波傳感器在延遲設定值時間后接收回波。

在一些實施例中，延遲的所述設定值時間為固定延遲時間和隨機延遲時間之和。

在一些實施例中，所述方法還包括濾波步驟：對每一個超聲波傳感器探測的所述測距數據都進行中值濾波處理。

在一些實施例中，所述濾波步驟對多個超聲波傳感器的各個超聲波傳感器均存儲連續五次采集的所述測距數據，按照大小進行排序，取中間值作為結構，其他值丟棄。

在一些實施例中，所述控制器用于控制各個超聲波傳感器以隨機選定的方式進行探距，以使得各個超聲波傳感器在一個周期內的次序和延遲時間都不固定，也使得多個超聲波傳感器在多個周期內都是采用非固定周期進行探距。

在一些實施例中，所有的超聲波傳感器都連接在同一路485總線上，其通訊協議為查詢和應答模式，所述超聲波傳感器包括超聲波換能器和超聲波接收器，所述超聲波換能器在收到所述查詢指令后安裝固定頻率發送超聲波，所述超聲波接收器在延遲設定值時間后接收回波。

在一些實施例中，所述初始化步驟包括：對485串口進行硬件初始化，對多個超聲波傳感器進行波束角度配置。