[发明专利]一种基于超声波传感器的运动物体识别方法

摘要

本发明提出的一种基于超声波传感器的运动物体识别方法，属于识别技术领域。本方法将包括超声波发射器和超声波接收器的位置识别装置安装到测量主体之上，并使超声波发射端与接收端朝向待测方向；测量时，测量主体与待识别物体相对运动，超声波发射器发出超声波，超声波接收器接收待识别物体返回的超声波；测量主体根据获取的发射超声波的信息和接收的超声波信息，通过测量发射器发射超声波与各接收器接收超声波之间的时间差,并根据超声波的传播速度得到待识别物体与各个超声波接收器的距离；再根据各超声波接收器的相对位置，计算得到待识别物体所在范围区域。本发明不需在待识别物体之上安装任何设备，便可对其运动状态进行识别。

主权项

1.一种基于超声波传感器的运动物体识别的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)设备安装；将位置识别装置安装到测量主体之上，所述位置识别装置包括一个超声波发射器和至少两个超声波接收器，并使其超声波发射端与接收端朝向待测方向；(2)测量开始；测量主体与待识别物体开始相对运动，超声波发射器发出超声波，超声波接收器接收待识别物体返回的超声波；(3)接收信息；测量主体连续固定间隔时间获取超声波发射器发射超声波的信息，并获取超声波接收器接收所述超声波的信息；(4)分析和识别；测量主体根据获取到的超声波发射器发射超声波的信息和获取到的超声波接收器接收的超声波信息，通过测量所述发射器发射超声波与各接收器接收超声波之间的时间差，并根据超声波在空气中的传播速度计算得到待识别物体与各个超声波接收器的距离；根据位置识别装置各超声波接收器的相对位置即几何关系，以及所测得的待识别物体与各个超声波接收器的距离，计算得到待识别物体所在的范围区域；若所述位置识别装置包括一个超声波发射器和三个超声波接收器，且101为超声波发射器，102、103、104为超声波接收器，101、102、103、104固定于一平面上，103、101、104位于同一条直线上，103与104的连线垂直于102与101的连线，101距102、103、104的距离相等，分别为a，则根据公式计算待识别物体所在位置的三维坐标；其中，L₁₀₃为101与103的距离，L₁₀₄为101与104的距离，L₁₀₂为101与102的距离，(x，y，z)为待识别物体所在位置的三维坐标；若所述位置识别装置包括一个超声波发射器和两个超声波接收器，201为超声波发射器，202、203为超声波接收器，201、202、203在同一直线上，201距202、203的距离相等，分别为a，则根据公式计算待识别物体所在位置的平面坐标；其中，L₂₀₃为201与203的距离，L₂₀₂ 为201与202的距离，(x，y)为待识别物体所在位置的平面坐标；(5)测量主体继续前进，在固定时间间隔的下一采样时刻，测量主体重复步骤(2)至步骤(4)，计算得到待识别物体新的范围区域；(6)根据步骤(4)和(5)的计算结果，进而计算得到待识别物体的运动方向以及移动速度。