[发明专利]基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置和方法

权利要求书

1.一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，包括运算模块、数据采集模块、执行模块、提示模块、霍尔传感器和六个以上毫米波雷达芯片；

六个以上毫米波雷达芯片按照三维立体坐标的六个方向设置，每个方向至少设一个毫米波雷达芯片，所述毫米波雷达芯片包括毫米波的发射模块和接收模块，执行模块分别与运算模块、提示模块和发射模块连接，所述数据采集模块分别与运算模块和接收模块连接；

所述毫米波雷达芯片的发射模块朝设置方向发出毫米波，接收模块用于接收设置方向的障碍物反射的毫米波；

所述数据采集模块用于将接收模块接收到的毫米波传输给运算模块；

所述运算模块用于根据毫米波信号，通过运算确定障碍物距离，并根据设定条件生成指令；

所述执行模块用于根据指令控制提示模块，由所述提示模块发出避障提示信息；

所述设定条件为障碍物距离等于或者小于预设的安全距离，或者遭遇时间达到预先设定的反应时间，所述遭遇时间通过以下方式得到：

所述数据采集模块连接有霍尔传感器，所述霍尔传感器用于测量佩带者的移动速度与方向；所述运算模块建立动态三维坐标系，通过毫米波雷达芯片的障碍物检测数据构建障碍物图像模型，将障碍物图像模型导入动态三维坐标系，通过坐标系转换简化为佩带者为原点的移动速度向量所在平面的二维坐标系进行分析，采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数，再以移动速度向量延伸直线函数，k表示移动速度向量的斜率，找到两个函数距离原点最近的遭遇交点的坐标（m，n），然后所述运算模块采用以下公式评估遭遇时间：

其中，表示佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间；表示佩带者当前的移动速度。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，所述数据采集模块连接有温度传感器，所述温度传感器用于测量体温；通过测量佩带者的体温，所述提示模块根据测量结果发出健康情况提示；通过测量佩带者周边其他人的体温，若其他人的体温异常，所述提示模块发出保持距离警示。

3.根据权利要求1所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，所述数据采集模块连接有血压传感器和存储模块，所述血压传感器用于测量佩带者的血压，所述存储模块用于存储测量数据与计算结果，所述运算模块对血压数据进行运算分析，生成指令，根据指令，所述提示模块发出健康情况提示。

4.根据权利要求1所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，所述运算模块构建避障指导函数，其中为避障指导函数直线的斜率，采用逼近法求解避障指导函数与障碍物轮廓线函数组成的方程组仅有唯一解条件下的值，然后采用以下公式计算避障转向角度：

上式中，表示避障转向角度；表示反正切函数；表示移动速度向量的斜率；表示避障指导函数直线的斜率；

若计算得到的值为正值，则提示模块发出向右侧改变大于角度前进以避开障碍物的提示；

若计算得到的值为负值，则提示模块发出向左侧改变大于角度前进以避开障碍物的提示。

5.根据权利要求1所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，所述执行模块连接有导航模块，所述导航模块用于根据目标地规划行进线路，并根据行进线路提供语音导航服务；每次避开障碍物后，所述导航模块都重新规划行进线路。