一種遇障超聲波報警手機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種遇障超聲波報警手機，在手機上設置集成單片機、手機左側超聲波發(fā)射器、手機右側超聲波發(fā)射器、手機頭部超聲波發(fā)射器、手機左側頻率信號驅動放大電路、手機右側頻率信號驅動放大電路、手機頭部頻率信號驅動放大電路、手機左側超聲波接收器、手機右側超聲波接收器、手機頭部超聲波接收器、手機左側超聲波接收信號放大器、手機右側超聲波接收信號放大器、手機頭部超聲波接收信號放大器和溫度傳感器；超聲波傳感器設置近、中、遠三種報警模式，默認報警距離分別為0.5m、1m、3m。在報警范圍內有障礙物時會在手機屏幕以圖像或/和通過手機喇叭以聲音方式發(fā)出警報信息，以有效避免由于觀看手機而導致的各種事故的發(fā)生。
【專利說明】
一種遇障超聲波報警手機
技術領域
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[0001]本發(fā)明屬于移動終端技術領域，涉及一種具有近、中、遠距離(默認報警距離分別為0.5m、lm、3m)三種報警模式且默認報警距離隨時可調的遇障超聲波報警手機。
【背景技術】
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[0002]隨著手機集成化、科技化和智能化的發(fā)展，手機功能從傳統(tǒng)的語音短信延伸到現今的視頻通話、語音聊天、路況導航、訂餐購物等生活的方方面面，人們的生活已經離不開手機，無論等車、坐車、排隊辦事還是吃飯購物，低頭刷手機已經成為年輕人、老年人甚至孩子的一種生活習慣，從而造成手機“低頭族”隊伍日益壯大。在低頭忙刷手機時人們往往忽略了周圍環(huán)境危險從而造成事故頻繁發(fā)生。網上有人爆料:剛下班，下樓就拿出手機看段子，走著走著撞到樓下警衛(wèi)站崗的雨棚，出了工作單位大門，又撞上了路邊攤的雨棚，順著路邊走吧，又碰到了路邊的大樹上!更有甚者，過馬路、過十字路口也低頭刷著手機。為了提高手機的智能化，現有的手機已安設加速度、磁力、方向、陀螺儀、光線感應、壓力、溫度、距離、重力、線性加速度、旋轉矢量等10多種傳感器，其中，距離傳感器由一個紅外LED燈和紅外輻射光線探測器構成。距離傳感器位于手機的聽筒附近，手機靠近耳朵時，系統(tǒng)借助距離傳感器知道用戶在通電話，然后會關閉顯示屏，防止用戶因誤操作影響通話。其工作原理是，紅外LED燈發(fā)出的不可見紅外光由附近的物體反射后，被紅外輻射光線探測器探測到。然而至今還未出現采用超聲波測定手機使用者與其周圍人、車、樹等障礙物之間的距離以發(fā)出警示的手機。超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等，基于超聲波特性研制的超聲波傳感器廣泛應用于醫(yī)學、軍事、工業(yè)、農業(yè)等領域，特別是在測距方面，超聲波傳感器有著廣泛的應用，然而，目前還未出現集成超聲波傳感器用于提醒手機使用者周圍環(huán)境危險的手機。

【發(fā)明內容】

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[0003]本發(fā)明的目的克服現有技術存在的問題，尋求一種遇障超聲波報警手機，手機內集成置于手機頭部及兩側的超聲波傳感器，各超聲波傳感器設置近、中、遠三種報警模式，默認報警距離分別為0.5m、lm、3m。在報警范圍內有障礙物時會在手機屏幕以圖像或/和通過手機喇叭以聲音方式發(fā)出警報信息，以有效避免由于觀看手機而導致的各種事故的發(fā)生。
[0004]為了實現上述目的，本發(fā)明涉及的一種遇障超聲波報警手機，在現有手機上設置集成單片機、手機左側超聲波發(fā)射器、手機右側超聲波發(fā)射器、手機頭部超聲波發(fā)射器、手機左側頻率信號驅動放大電路、手機右側頻率信號驅動放大電路、手機頭部頻率信號驅動放大電路、手機左側超聲波接收器、手機右側超聲波接收器、手機頭部超聲波接收器、手機左側超聲波接收信號放大器、手機右側超聲波接收信號放大器、手機頭部超聲波接收信號放大器和溫度傳感器;手機左側超聲波發(fā)射器和手機左側超聲波接收器組成手機左側超聲波傳感器并置于手機左側，手機右側超聲波發(fā)射器和手機右側超聲波接收器組成手機右側超聲波傳感器并置于手機右側，手機頭部超聲波發(fā)射器和手機頭部超聲波接收器組成手機頭部超聲波傳感器并置于手機頭部;集成單片機分別與手機屏幕、手機左側頻率信號驅動放大電路、手機右側頻率信號驅動放大電路、手機頭部頻率信號驅動放大電路、手機左側超聲波接收信號放大器、手機右側超聲波接收信號放大器、手機頭部超聲波接收信號放大器、手機喇叭和溫度傳感器電連接，手機左側超聲波發(fā)射器、手機右側超聲波發(fā)射器和手機頭部超聲波發(fā)射器分別與手機左側頻率信號驅動放大電路、手機右側頻率信號驅動放大電路和手機頭部頻率信號驅動放大電路電連接，手機左側超聲波接收器、手機右側超聲波接收器和手機頭部超聲波接收器分別與手機左側超聲波接收信號放大器、手機右側超聲波接收信號放大器和手機頭部超聲波接收信號放大器電連接。
[0005]本發(fā)明涉及的遇障超聲波報警手機在遇到手機障礙物時，集成單片機通過外部引腳輸出脈沖寬度為250ys、40kHz的10個脈沖串通過頻率信號驅動放大電路以推挽方式加到超聲波發(fā)射器發(fā)射出超聲波，當第一個超聲波脈沖群發(fā)射結束后，集成單片機片內計數器開始計數，超聲波在空氣中傳播時碰到障礙物就立即返回，超聲波接收器收到反射波，在檢測到第一個回波脈沖的瞬間，計數器停止計數，這樣就得到了從發(fā)射到接收的時間差At，超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據集成單片機內計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差At，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離S = v X At/2;通過溫度傳感器測得環(huán)境溫度T，超聲波傳播速度可通過V = 331.45+0.607T求得，實現環(huán)境溫度補償，由此計算出被測距離，該距離小于報警距離時，在手機屏幕以圖像或/和通過手機喇叭以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0006]本發(fā)明與現有技術相比，具有如下優(yōu)點:一是手機內集成超聲波傳感器，可分別設置近、中和遠三種報警模式，在報警范圍內有障礙物時會在手機屏幕以圖像或/和聲音方式發(fā)出警報信息，以有效避免由于觀看手機而導致的各種事故的發(fā)生;二是通過溫度傳感器進行環(huán)境溫度補償，提高了測距精度，提高了手機用戶行走時觀看手機狀態(tài)的安全性;三是有效利用了手機中原有的溫度傳感器、手機屏幕、喇叭等元器件，降低了成本；四是采用超聲波回波測距原理，運用精確的時差測量技術，檢測傳感器與目標物之間的距離，采用小角度、小盲區(qū)超聲波傳感器，具有測量準確、無接觸、防水、防腐蝕、低成本等優(yōu)點。
【附圖說明】
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[0007]圖1本發(fā)明涉及的遇障超聲波報警手機工作原理示意框圖。
【具體實施方式】
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[0008]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明:
[0009]實施例:
[0010]本實施例涉及的遇障超聲波報警手機，在現有手機上設置集成單片機1、手機左側超聲波發(fā)射器41、手機右側超聲波發(fā)射器42、手機頭部超聲波發(fā)射器43、手機左側頻率信號驅動放大電路51、手機右側頻率信號驅動放大電路52、手機頭部頻率信號驅動放大電路53、手機左側超聲波接收器61、手機右側超聲波接收器62、手機頭部超聲波接收器63、手機左側超聲波接收信號放大器71、手機右側超聲波接收信號放大器72、手機頭部超聲波接收信號放大器73和溫度傳感器9;手機左側超聲波發(fā)射器41和手機左側超聲波接收器61組成手機左側超聲波傳感器并置于手機左側，手機右側超聲波發(fā)射器42和手機右側超聲波接收器62組成手機右側超聲波傳感器并置于手機右側，手機頭部超聲波發(fā)射器43和手機頭部超聲波接收器63組成手機頭部超聲波傳感器并置于手機頭部;集成單片機I分別與手機屏幕2、手機左側頻率信號驅動放大電路51、手機右側頻率信號驅動放大電路52、手機頭部頻率信號驅動放大電路53、手機左側超聲波接收信號放大器71、手機右側超聲波接收信號放大器72、手機頭部超聲波接收信號放大器73、手機喇叭8和溫度傳感器9電連接，手機左側超聲波發(fā)射器41、手機右側超聲波發(fā)射器42和手機頭部超聲波發(fā)射器43分別與手機左側頻率信號驅動放大電路51、手機右側頻率信號驅動放大電路52和手機頭部頻率信號驅動放大電路53電連接，手機左側超聲波接收器61、手機右側超聲波接收器62和手機頭部超聲波接收器63分別與手機左側超聲波接收信號放大器71、手機右側超聲波接收信號放大器72和手機頭部超聲波接收信號放大器73電連接。
[0011]本實施例涉及的遇障超聲波報警手機可設置近、中、遠三種報警模式，默認報警距離分別為0.5m、lm、3m，也可通過手機屏幕2選擇報警模式并自定義調整其默認報警距離，在報警范圍內有障礙物時，手機屏幕2以圖像或/和手機喇叭8以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0012]本實施例涉及的遇障超聲波報警手機在遇到手機左側障礙物31時，集成單片機I通過外部引腳輸出脈沖寬度為250ys、40kHz的10個脈沖串通過手機左側頻率信號驅動放大電路51以推挽方式加到手機左側超聲波發(fā)射器41向手機左側發(fā)射出超聲波，當第一個超聲波脈沖群發(fā)射結束后，集成單片機I片內計數器開始計數，超聲波在空氣中傳播時碰到手機左側障礙物31就立即返回，手機支架左側，超聲波接收器61收到反射波，在檢測到第一個回波脈沖的瞬間，計數器停止計數，這樣就得到了從發(fā)射到接收的時間差At，超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據集成單片機I內計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差At，就可以計算出發(fā)射點距手機左側障礙物31的距離S = vX At/2;通過溫度傳感器9測得環(huán)境溫度T，超聲波傳播速度可通過V = 331.45+0.607T求得，實現環(huán)境溫度補償，由此計算出被測距離，該距離小于報警距離時，在手機屏幕2以圖像或/和通過手機喇叭8以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0013]本實施例涉及的遇障超聲波報警手機在遇到手機右側障礙物32時，集成單片機I通過外部引腳輸出脈沖寬度為250ys、40kHz的10個脈沖串通過手機右側頻率信號驅動放大電路52以推挽方式加到手機右側超聲波發(fā)射器42向手機右側發(fā)射出超聲波。當第一個超聲波脈沖群發(fā)射結束后，集成單片機I片內計數器開始計數，超聲波在空氣中傳播時碰到手機右側障礙物32就立即返回，手機支架右側超聲波接收器62收到反射波，在檢測到第一個回波脈沖的瞬間，計數器停止計數，這樣就得到了從發(fā)射到接收的時間差At，超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據集成單片機I內計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差At，就可以計算出發(fā)射點距手機右側障礙物32的距離S = vX At/2;通過溫度傳感器9測得環(huán)境溫度T，超聲波傳播速度可通過V = 331.45+0.607T求得，實現環(huán)境溫度補償。由此計算出被測距離，該距離小于報警距離時，在手機屏幕2以圖像或/和通過手機喇叭8以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0014]本實施例涉及的遇障超聲波報警手機在遇到手機前方障礙物33時，集成單片機I通過外部引腳輸出脈沖寬度為250ys、40kHz的10個脈沖串通過手機頭部頻率信號驅動放大電路53以推挽方式加到手機頭部超聲波發(fā)射器43向手機前方發(fā)射出超聲波。當第一個超聲波脈沖群發(fā)射結束后，集成單片機I片內計數器開始計數，超聲波在空氣中傳播時碰到手機前方障礙物33就立即返回，手機支架頭部超聲波接收器63收到反射波，在檢測到第一個回波脈沖的瞬間，計數器停止計數，這樣就得到了從發(fā)射到接收的時間差At，超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據集成單片機I內計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差At，就可以計算出發(fā)射點距手機前方障礙物33的距離S = vX At/2;通過溫度傳感器9測得環(huán)境溫度T，超聲波傳播速度可通過V = 331.45+0.607T求得，實現環(huán)境溫度補償，由此計算出被測距離，該距離小于報警距離時，在手機屏幕2以圖像或/和通過手機喇叭8以聲音方式發(fā)出警報信息。
【主權項】
1.一種遇障超聲波報警手機，其特征在于在手機上設置集成單片機、手機左側超聲波發(fā)射器、手機右側超聲波發(fā)射器、手機頭部超聲波發(fā)射器、手機左側頻率信號驅動放大電路、手機右側頻率信號驅動放大電路、手機頭部頻率信號驅動放大電路、手機左側超聲波接收器、手機右側超聲波接收器、手機頭部超聲波接收器、手機左側超聲波接收信號放大器、手機右側超聲波接收信號放大器、手機頭部超聲波接收信號放大器和溫度傳感器;手機左側超聲波發(fā)射器和手機左側超聲波接收器組成手機左側超聲波傳感器并置于手機左側，手機右側超聲波發(fā)射器和手機右側超聲波接收器組成手機右側超聲波傳感器并置于手機右側，手機頭部超聲波發(fā)射器和手機頭部超聲波接收器組成手機頭部超聲波傳感器并置于手機頭部;集成單片機分別與手機屏幕、手機左側頻率信號驅動放大電路、手機右側頻率信號驅動放大電路、手機頭部頻率信號驅動放大電路、手機左側超聲波接收信號放大器、手機右側超聲波接收信號放大器、手機頭部超聲波接收信號放大器、手機喇叭和溫度傳感器電連接，手機左側超聲波發(fā)射器、手機右側超聲波發(fā)射器和手機頭部超聲波發(fā)射器分別與手機左側頻率信號驅動放大電路、手機右側頻率信號驅動放大電路和手機頭部頻率信號驅動放大電路電連接，手機左側超聲波接收器、手機右側超聲波接收器和手機頭部超聲波接收器分別與手機左側超聲波接收信號放大器、手機右側超聲波接收信號放大器和手機頭部超聲波接收信號放大器電連接。2.根據權利要求1所述的遇障超聲波報警手機，其特征在于所述遇障超聲波報警手機在遇到手機障礙物時，集成單片機通過外部引腳輸出脈沖寬度為250ys、40kHz的10個脈沖串通過頻率信號驅動放大電路以推挽方式加到超聲波發(fā)射器發(fā)射出超聲波，當第一個超聲波脈沖群發(fā)射結束后，集成單片機片內計數器開始計數，超聲波在空氣中傳播時碰到障礙物就立即返回，超聲波接收器收到反射波，在檢測到第一個回波脈沖的瞬間，計數器停止計數，這樣就得到了從發(fā)射到接收的時間差At，超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據集成單片機內計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差At，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離S = V X At/2 ；通過溫度傳感器測得環(huán)境溫度T，超聲波傳播速度可通過V = 331.45+.0.607T求得，實現環(huán)境溫度補償，由此計算出被測距離，該距離小于報警距離時，在手機屏幕以圖像或/和通過手機喇叭以聲音方式發(fā)出警報信息。
【文檔編號】G01S15/08GK105847477SQ201610334233
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】馬永志, 焦玉琴, 張洪信, 程聯(lián)軍, 張鐵柱, 霍煒, 尹懷仙, 趙紅, 華青松, 周鍵, 鄒榮國, 趙清海
【申請人】青島大學