[实用新型]用于移动设备的跌落检测电路

说明书

本实用新型属于超声波测距领域，具体涉及一种用于移动设备的跌落检测电路，包括控制处理单元、串口电路和电源管理模块，还包括分体超声波收发电路、TOF激光测距传感器，所述控制处理单元分别连接有分体超声波收发电路、串口电路、电源管理模块以及TOF激光测距传感器，所述分体超声波收发电路用于检测障碍物并测度距离；所述TOF激光测距传感器用于测度与地面间的距离；所述电源管理模块用于分体超声波收发电路、串口电路和控制处理单元的供电；所述串口电路用于控制处理单元与主控制器的通信；所述控制处理单元用于系统各模块的运作控制；采用分体超声波可消除探头发射接收的间隔时间和谐振消除时间，最大限度的减小超声波检测的盲区。

技术领域

本实用新型属于超声波测距领域，具体涉及一种用于移动设备的检测电路。

背景技术

随着传感器技术的发展，跌落检测传感器是一种应用于机器人或者其他自主移动设备的一种用于检测地面凸起、凹陷抑或是楼梯的一种传感器，通过检测当前地面的状态防止机器人出现碰撞、掉落而引起设备的损坏。常见的如扫地机器人的防跌落功能，其用于检测楼梯的存在，防止跌落造成损坏。由此可见，防跌落检测便成为机器人或者其他自主移动设备的刚性需求，其应用前景较好。在测距传感器领域，比较常用的技术方案由如下三种，分别为：红外传感器、激光传感器以及超声波传感器。

现有的防跌落传感器方案多采用基于红外反射原理，解决方案通常是使用并列同向安装的红外发射管和接收管，之间隔离以防止发射部分红外光的串扰；传感器朝着地面安装，红外接收管通过检测经过地面反射回来的红外光判断自身与地面的高度差；当高度超过跌落检测传感器的设定高度，便可判断为地面凹陷或前方为楼梯。但基于红外光强度或调制红外信号的检测方式受地面材质的影响较大，主要受到地面粗糙度或地面颜色的影响从而导致红外接收管接收到的红外光多少的差异，如在光滑的瓷砖地面或者地面颜色较浅时能够准确检测，而当进入比较粗糙的地毯或者地面颜色偏深时便认为是传感器离地面高度超过设定值。

发明内容

为克服以上现有技术的不足，本实用新型公开了一种用于移动设备的跌落检测电路。

采用以下技术方案：提供一种用于移动设备的跌落检测电路，包括控制处理单元、串口电路和电源管理模块，还包括分体超声波收发电路、TOF激光测距传感器，所述控制处理单元分别连接有分体超声波收发电路、串口电路、电源管理模块以及TOF激光测距传感器，所述分体超声波收发电路用于检测障碍物并测度距离；所述TOF激光测距传感器用于测度与地面间的距离；所述电源管理模块用于分体超声波收发电路、串口电路和控制处理单元的供电；所述串口电路用于控制处理单元与主控制器的通信；所述控制处理单元用于系统各模块的运作控制。

进一步地，所述分体超声波收发电路采用两个收发分体的超声波探头，一个负责超声波发射，另一个负责超声波接收；采用分体超声波探头用于消除收发一体探头发射接收的间隔时间和谐振时间。

进一步地，所述分体超声波收发电路由至少三组独立的收发分体超声波探头组成，每组设置于移动设备的不同方位。

进一步地，所述控制处理单元通过超声波发射探头发射具有设定幅度和频率的脉冲信号检测障碍物。

进一步地，所述超声波收发电路包括超声波发射探头、超声波接收探头、隔离驱动电路及回波处理电路；其中，所述控制处理单元控制超声波发射探头发出探测信号，经检测障碍物后超声波接收探头接收信号，经回波处理电路后到控制处理单元的输入端。

进一步地，所述隔离驱动电路采用10:1隔离升压变压器，控制处理单元的驱动信号经过变压器后驱动信号幅度增大到原来的10倍，从而增大超声波发射探头的信号发射强度。

进一步地，所述回波处理电路包括初级放大电路、滤波电路、次级放大电路、检波整形电路和电平转换电路，其中，回波信号先经初级放大电路放大后由滤波电路进行滤波，其后再经次级放大电路进行二次放大，最后经检波整形电路得到方波信号，经过电平转换电路转换成开关信号输出。