[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

说明书

本发明提供了一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置和方法，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；毫米波雷达芯片按照三维立体坐标的六个方向设置，毫米波雷达芯片包括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，数据采集模块分别与运算模块、霍尔传感器和接收模块连接；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；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；运算模块用于根据毫米波信号，通过运算确定障碍物距离，生成指令；执行模块根据指令控制提示模块，由提示模块发出避障提示信息。

技术领域

本发明涉及测距和避障警示电子设备技术领域，特别涉及一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置和方法。

背景技术

在盲人这个特殊群体中，由于视力缺陷，盲人出行受限，即使现代人行道都设有盲道，但盲道被占用的情况也时有发生。在行走过程中，盲人由于无法及时发现道路前方的障碍物、行人或动物等其他物体，往往会发生碰撞或被绊倒，行走安全没有保障。盲人需要帮忙了解行进方向的障碍物，盲人现今一般借助盲杖或者导盲犬来探知障碍物，使用盲杖效率低下且耗费体力，而导盲犬训练周期和适应期较长、成本较高，使用并不普遍。

另外，当今社会存在各种可移动的设备，最常见有各种交通运输工具，例如：陆地行驶自行车、三轮车、机动车和无人驾驶车辆等，水上行走的有轮船、快艇以及军舰等，天空中有气艇、热气球、飞机和无人机等。这些交通运输工具由于碰撞发生事故的情况时有发生。对于有人驾驶的交通运输工具都是人的眼睛与判断来避免碰撞事故，对于无人驾驶的车辆或者无人机，多采用雷达、超声波和红外红等各种传感器的感知做出判断。但是人的判断容易失误，现有各种传感器的感知容易受到干扰发生误判。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，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。

可选的，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。