[发明专利]一种基于超声波的移动物体检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动检测技术，具体的说是一种基于超声波的移动物体检测方法。尤指超声波周期性断续发射并自主学习环境反射并判断物体移动的检测方法。

背景技术

在安防报警系统、智能家居电器等技术领域中，检测和监视人员或物体的移动有广泛的应用需求，这些应用大都需要在检测到物体或人员移动，甚至在检测器背后出现移动动作时，能自动启动相应的服务，较为常用的为超声波传感器。经过对现有超声波传感器相关技术的检索，发现现有的基于超声波的移动检测仍与传统的模拟电路实现方法类似，都是采用超声波连续发射、固定的检测比较电平方式来实现的，当超声波发射元件与超声波接收元件靠近工作时，传统方法很难在低功耗的情况实现测量距离和灵敏度兼顾，且误触发率高，存在盲区大等现象，而且现有超声波传感器未能实现环境检测自动适应，在不同环境中使用时，必须手工调整检测灵敏度。

传统移动检测器，大都采用单一的超声波检测技术或人体热释电检测技术，存在整机功耗高(约5W～10W，电源大都采用阻容降压方式，超声波连续发射技术)、检测距离近(超声产品约5米)、检测灵敏度低(人体热释电技术的固有特点)、工作模式单一、误触发较高等缺点，且纯属硬件类产品(不含软件)。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于超声波的移动物体检测方法，可自主适应环境，检测灵敏度高，误触发率低，盲区小。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于超声波的移动物体检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，处理器控制超声波信号发射器周期性地发射一组超声波信号，该组超声波信号由固定周期的数个～数万个超声波信号组成，所述发射周期为几十毫秒到几秒之间；超声波发射和接收检测是周期性地交替进行的，完成一次发射和接收检测称为一轮，之后进行新一轮的发射和接收检测，并循环进行；

步骤2，处理器每发射完一组超声波信号后，立即对来自检波跟随器的低频信号进行AD模数转换，并把转换结果保存在处理器内存中；

步骤3，每一轮的一组超声波信号的发射时间T_F、发射后整个检测处理时间T_R、完成一轮发射和检测处理的总时间T以及检测间隔时间T₁、T₂、T₃…T_M秒都是对应相等的，此时，若超声波速度为V米/秒、有效检测距离X米、测量点的距离间隔Y₁、Y₂、Y₃…Y_M米、一轮检测处理共有M次A/D转换，则当超声波发射器和超声波接收器在同一侧时，需考虑物体对超声波的反射时间，各量之间的关系应满足：

…

T_R＝T₁+T₂+T₃+…+T_M，

T＝T_F+T_R，

X＝Y₁+Y₂+Y₃+…+Y_M，

若测量点间距间隔均等，即Y₁＝Y₂＝Y₃＝…＝Y_M＝Y时，则有M＝X/Y次；

步骤4，在每一检测间隔时间内，处理器均需进行一次A/D转换，因而在M次A/D转换后，得到M个反映环境物体反射强度的字节数据D₀₁、D₀₂、D₀₃、…D_0M，测量点的距离间隔依据处理器资源和实际需求进行取值，一般在5厘米～20厘米之间，以上参数在具体的实际应用中都是可以测定的；

步骤5，处理器在获得上述M个字节数据后，将重复步骤1～4的超声波发射驱动和检测转换步骤，并取得另一组M个字节数据D₁₁、D₁₂、D₁₃、…D_1M；