一種組合式遇障報警手機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合式遇障報警手機(jī)，在手機(jī)上設(shè)置集成單片機(jī)、紅外發(fā)射驅(qū)動電路、手機(jī)左側(cè)紅外二極管、手機(jī)右側(cè)紅外二極管、紅外接收驅(qū)動電路、手機(jī)左側(cè)光敏二極管、手機(jī)右側(cè)光敏二極管、頻率信號驅(qū)動放大電路、超聲波發(fā)射器、超聲波接收器、超聲波接受信號放大器和溫度傳感器?？赏ㄟ^手機(jī)屏幕選擇報警模式并自定義調(diào)整其默認(rèn)報警距離，在報警范圍內(nèi)有障礙物時，手機(jī)屏幕以圖像或/和手機(jī)喇叭以聲音方式發(fā)出警報信息,在報警范圍內(nèi)有障礙物時以圖像或/和聲音方式發(fā)出警報信息，避免因看手機(jī)導(dǎo)致事故發(fā)生。
【專利說明】
一種組合式遇障報警手機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明屬于移動終端技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種同時集成紅外距離傳感器和超聲波傳感器的手機(jī)，在報警距離內(nèi)提示使用者注意環(huán)境狀況，免除事故發(fā)生。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著手機(jī)集成化、科技化和智能化的發(fā)展，手機(jī)功能從傳統(tǒng)的語音短信延伸到現(xiàn)今的視頻通話、語音聊天、路況導(dǎo)航、訂餐購物等生活的方方面面，人們的生活已經(jīng)離不開手機(jī)，無論等車、坐車、排隊辦事還是吃飯購物，低頭刷手機(jī)已經(jīng)成為年輕人、老年人甚至孩子的一種生活習(xí)慣，從而造成手機(jī)“低頭族”隊伍日益壯大。然而在低頭忙刷手機(jī)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(wǎng)上有人爆料:剛下班，下樓就拿出手機(jī)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(jī)。為了提高手機(jī)的智能化增強(qiáng)體驗(yàn)感，現(xiàn)有的手機(jī)已安設(shè)加速度、磁力、方向、陀螺儀、光線感應(yīng)、壓力、溫度、距離、重力、線性加速度、旋轉(zhuǎn)矢量等10多種傳感器，其中，距離傳感器由一個紅夕卜LED燈和紅外輻射光線探測器構(gòu)成。距離傳感器位于手機(jī)的聽筒附近，手機(jī)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(guān)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。中國專利CN201410111665X通過紅外距離傳感器感知遮擋物移動方向來實(shí)現(xiàn)圖片和地圖自動縮放，當(dāng)遮擋物逐漸靠近嵌入式移動設(shè)備時，距離越來越小，圖片和地圖逐漸放大，反之，圖片和地圖逐漸減小。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(qiáng)，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(yīng)用于醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。紅外距離傳感器和超聲波傳感器在測距方面有廣泛的應(yīng)用，然而，目前還未出現(xiàn)集成采用超聲波傳感器和紅外距離傳感器的手機(jī)用于提醒手機(jī)使用者周圍環(huán)境危險。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題，尋求一種集成超聲波傳感器和紅外距離傳感器的組合式遇障報警手機(jī)，解決現(xiàn)有手機(jī)無法預(yù)警環(huán)境危險的問題，在報警范圍內(nèi)有障礙物時以圖像或/和聲音方式發(fā)出警報信息，避免因看手機(jī)導(dǎo)致事故發(fā)生。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的一種組合式遇障報警手機(jī)，在手機(jī)上設(shè)置集成單片機(jī)、紅外發(fā)射驅(qū)動電路、手機(jī)左側(cè)紅外二極管、手機(jī)右側(cè)紅外二極管、紅外接收驅(qū)動電路、手機(jī)左側(cè)光敏二極管、手機(jī)右側(cè)光敏二極管、頻率信號驅(qū)動放大電路、超聲波發(fā)射器、超聲波接收器、超聲波接受信號放大器和溫度傳感器;集成單片機(jī)分別與手機(jī)上的手機(jī)屏幕、紅外發(fā)射驅(qū)動電路、紅外接收驅(qū)動電路、手機(jī)頻率信號驅(qū)動放大電路、超聲波接受信號放大器、手機(jī)上的手機(jī)喇叭和溫度傳感器電連接;手機(jī)左側(cè)紅外二極管和手機(jī)右側(cè)紅外二極管分別與紅外發(fā)射驅(qū)動電路電連接，手機(jī)左側(cè)光敏二極管和手機(jī)右側(cè)光敏二極管分別與紅外接收驅(qū)動電路電連接，頻率信號驅(qū)動放大電路和超聲波接受信號放大器分別與超聲波發(fā)射器和超聲波接收器電連接，超聲波發(fā)射器和超聲波接收器組成超聲波傳感器并置于手機(jī)頭部，手機(jī)左側(cè)紅外二極管和手機(jī)左側(cè)光敏二極管組成手機(jī)左側(cè)紅外距離傳感器并置于手機(jī)左側(cè)，手機(jī)右側(cè)紅外二極管和手機(jī)右側(cè)光敏二極管組成手機(jī)右側(cè)紅外距離傳感器并置于手機(jī)右側(cè)。
[0005]本發(fā)明所述組合式遇障報警手機(jī)手機(jī)頭部默認(rèn)報警距離為3m，左右兩側(cè)默認(rèn)報警距離為0.3m，也可通過手機(jī)屏幕選擇報警模式并自定義調(diào)整其默認(rèn)報警距離，在報警范圍內(nèi)有障礙物時，手機(jī)屏幕以圖像或/和手機(jī)喇叭以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0006]本發(fā)明所述組合式遇障報警手機(jī)遇到前方障礙物時，集成單片機(jī)通過頻率信號驅(qū)動放大電路控制超聲波發(fā)射器向手機(jī)支架前方發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播時碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時，反射波通過超聲波接受信號放大器輸送給集成單片機(jī)，超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據(jù)集成單片機(jī)內(nèi)計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差A(yù)t，就可以計算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離S = vX At/2;通過環(huán)境溫度傳感器測得環(huán)境溫度T，超聲波傳播速度可通過V = 331.45+0.607T求得，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度補(bǔ)償，由此計算出被測距離，該距離小于報警模式設(shè)置的報警距離時，即障礙物在報警范圍內(nèi)時，在手機(jī)屏幕以圖像或/和通過手機(jī)喇叭以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0007]本發(fā)明所述組合式遇障報警手機(jī)遇到左、右側(cè)障礙物時，集成單片機(jī)通過紅外發(fā)射驅(qū)動電路驅(qū)動發(fā)射頭的紅外二極管發(fā)出紅外光，當(dāng)紅外光遇到障礙物后反射回來，反射回來紅外光由紅外接收驅(qū)動電路驅(qū)動紅外接收頭的光敏二極管接收到，并通過電壓轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為可測量的電壓值U，通過U = k/S，所述k值為反比例系數(shù)，可以得到障礙物與手機(jī)使用者之間的距離，該距離小于報警距離時，在手機(jī)屏幕以圖像或/和通過手機(jī)喇叭以聲音方式發(fā)出報警信息。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):一是手機(jī)內(nèi)集成超聲波傳感器、紅外距離傳感器，超聲波傳感器置于手機(jī)頭部，默認(rèn)報警距離為3m;紅外傳感器分別置于手機(jī)兩側(cè)，默認(rèn)報警距離為0.3m，默認(rèn)報警距離可通過手機(jī)屏幕進(jìn)行自定義調(diào)整，在報警范圍內(nèi)有障礙物時會在手機(jī)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(jī)而導(dǎo)致的各種事故的發(fā)生;二是進(jìn)行了環(huán)境溫度補(bǔ)償，提高了超聲波測距精度，提高了手機(jī)用戶行走時觀看手機(jī)狀態(tài)的安全性;三是有效利用了手機(jī)中原有的溫度傳感器、手機(jī)屏幕、喇叭等元器件，降低了成本；四是手機(jī)頭部采用超聲波回波測距原理，運(yùn)用精確的時差測量技術(shù)，檢測傳感器與目標(biāo)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(zhǔn)確、無接觸、防水、防腐蝕、低成本等優(yōu)點(diǎn)；五是手機(jī)兩側(cè)采用紅外線發(fā)光二極管，結(jié)構(gòu)簡單，易于小型化，且成本低，紅外線調(diào)制簡單，依靠調(diào)制信號編碼可實(shí)現(xiàn)多路控制，紅外線不能通過阻擋物，不會產(chǎn)生信號串?dāng)_等誤動作，功率消耗小，反映速度快;對環(huán)境無污染，對人、物無損害;抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠。
【附圖說明】
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[0009]圖1為本發(fā)明涉及的組合式遇障報警手機(jī)工作原理示意框圖?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0011]實(shí)施例:
[0012]本實(shí)施例涉及的組合式遇障報警手機(jī)，在現(xiàn)有手機(jī)上設(shè)置集成單片機(jī)1、紅外發(fā)射驅(qū)動電路4、手機(jī)左側(cè)紅外二極管51、手機(jī)右側(cè)紅外二極管52、紅外接收驅(qū)動電路6、手機(jī)左側(cè)光敏二極管71、手機(jī)右側(cè)光敏二極管72、頻率信號驅(qū)動放大電路A、超聲波發(fā)射器B、超聲波接收器C、超聲波接受信號放大器D和溫度傳感器9;集成單片機(jī)I分別與手機(jī)上的手機(jī)屏幕2、紅外發(fā)射驅(qū)動電路4、紅外接收驅(qū)動電路6、頻率信號驅(qū)動放大電路A、超聲波接受信號放大器D、手機(jī)上的手機(jī)喇叭8和溫度傳感器9電連接;手機(jī)左側(cè)紅外二極管51和手機(jī)右側(cè)紅外二極管52分別與紅外發(fā)射驅(qū)動電路4電連接，手機(jī)左側(cè)光敏二極管71和手機(jī)右側(cè)光敏二極管72分別與紅外接收驅(qū)動電路6電連接，頻率信號驅(qū)動放大電路A和超聲波接受信號放大器D分別與超聲波發(fā)射器B和超聲波接收器C電連接，超聲波發(fā)射器B和超聲波接收器C組成超聲波傳感器并置于手機(jī)頭部，手機(jī)左側(cè)紅外二極管51和手機(jī)左側(cè)光敏二極管71組成手機(jī)左側(cè)紅外距離傳感器并置于手機(jī)左側(cè)，手機(jī)右側(cè)紅外二極管52和手機(jī)右側(cè)光敏二極管72組成手機(jī)右側(cè)紅外距離傳感器并置于手機(jī)右側(cè)。
[0013]本實(shí)施例所述組合式遇障報警手機(jī)手機(jī)頭部默認(rèn)報警距離為3m，左右兩側(cè)默認(rèn)報警距離為0.3m，也可通過手機(jī)屏幕2選擇報警模式并自定義調(diào)整其默認(rèn)報警距離，在報警范圍內(nèi)有障礙物時，手機(jī)屏幕2以圖像或/和手機(jī)喇叭8以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0014]本實(shí)施例所述組合式遇障報警手機(jī)遇到前方障礙物33時，集成單片機(jī)I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(qū)動放大電路A以推挽方式加到超聲波發(fā)射器B而發(fā)射出超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播時碰到手機(jī)前方障礙物33就立即返回來，超聲波接收器C收到反射波就立即停止計時，反射波通過超聲波接受信號放大器D輸送到集成單片機(jī)1，超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據(jù)集成集成單片機(jī)I內(nèi)計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差A(yù)t，就可以計算出發(fā)射點(diǎn)距手機(jī)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(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度補(bǔ)償，由此得到被測距離，當(dāng)被測距離小于報警距離時，即手機(jī)前方障礙物33在報警范圍內(nèi)時，在手機(jī)屏幕2以圖像或/和通過手機(jī)喇口八8以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0015]本實(shí)施例所述組合式遇障報警手機(jī)遇到左側(cè)障礙物31時，集成單片機(jī)I通過紅外發(fā)射驅(qū)動電路4驅(qū)動發(fā)射頭的手機(jī)左側(cè)紅外二極管51發(fā)出紅外光，當(dāng)紅外光在遇到手機(jī)左側(cè)障礙物31后反射回來，反射回來紅外光由紅外接收驅(qū)動電路6驅(qū)動紅外接收頭的手機(jī)左側(cè)光敏二極管71接收到，并通過電壓轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為可測量的電壓值U，因?yàn)榧t外光的強(qiáng)度會隨距離S的縮小而增強(qiáng)，紅外接收電路轉(zhuǎn)化的電壓值U會隨之增強(qiáng)，又因?yàn)殡妷号c距離成反比一一U = k/S，k為反比例系數(shù)，通過對轉(zhuǎn)換的電壓的計算，可以知道手機(jī)使用者與手機(jī)左側(cè)障礙物31之間的距離，當(dāng)該距離小于報警距離時，即手機(jī)左側(cè)障礙物31在報警范圍內(nèi)時，在手機(jī)屏幕2以圖像或/和通過手機(jī)喇叭8以聲音方式發(fā)出警報信息。
[0016]本實(shí)施例所述組合式遇障報警手機(jī)遇到右側(cè)障礙物32時，集成單片機(jī)I通過紅外發(fā)射驅(qū)動電路4驅(qū)動發(fā)射頭的手機(jī)右側(cè)紅外二極管52發(fā)出紅外光，當(dāng)紅外光在遇到手機(jī)右側(cè)障礙物32后反射回來，反射回來紅外光由紅外接收驅(qū)動電路6驅(qū)動紅外接收頭的手機(jī)右側(cè)光敏二極管72接收到，并通過電壓轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為可測量的電壓值U，因?yàn)榧t外光的強(qiáng)度會隨距離S的縮小而增強(qiáng)，紅外接收電路轉(zhuǎn)化的電壓值U會隨之增強(qiáng)，又因?yàn)殡妷号c距離成反比一一U = k/S，k為反比例系數(shù)，通過對轉(zhuǎn)換的電壓的計算，可以知道手機(jī)使用者與手機(jī)右側(cè)障礙物32之間的距離，當(dāng)該距離小于報警距離時，即手機(jī)右側(cè)障礙物32在報警范圍內(nèi)時，在手機(jī)屏幕2以圖像或/和通過手機(jī)喇叭8以聲音方式發(fā)出警報信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種組合式遇障報警手機(jī)，其特征在于在手機(jī)上設(shè)置集成單片機(jī)、紅外發(fā)射驅(qū)動電路、手機(jī)左側(cè)紅外二極管、手機(jī)右側(cè)紅外二極管、紅外接收驅(qū)動電路、手機(jī)左側(cè)光敏二極管、手機(jī)右側(cè)光敏二極管、頻率信號驅(qū)動放大電路、超聲波發(fā)射器、超聲波接收器、超聲波接受信號放大器和溫度傳感器;集成單片機(jī)分別與手機(jī)上的手機(jī)屏幕、紅外發(fā)射驅(qū)動電路、紅外接收驅(qū)動電路、手機(jī)頻率信號驅(qū)動放大電路、超聲波接受信號放大器、手機(jī)上的手機(jī)喇叭和溫度傳感器電連接;手機(jī)左側(cè)紅外二極管和手機(jī)右側(cè)紅外二極管分別與紅外發(fā)射驅(qū)動電路電連接，手機(jī)左側(cè)光敏二極管和手機(jī)右側(cè)光敏二極管分別與紅外接收驅(qū)動電路電連接，頻率信號驅(qū)動放大電路和超聲波接受信號放大器分別與超聲波發(fā)射器和超聲波接收器電連接，超聲波發(fā)射器和超聲波接收器組成超聲波傳感器并置于手機(jī)頭部，手機(jī)左側(cè)紅外二極管和手機(jī)左側(cè)光敏二極管組成手機(jī)左側(cè)紅外距離傳感器并置于手機(jī)左側(cè)，手機(jī)右側(cè)紅外二極管和手機(jī)右側(cè)光敏二極管組成手機(jī)右側(cè)紅外距離傳感器并置于手機(jī)右側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式遇障報警手機(jī)，其特征在于所述組合式遇障報警手機(jī)遇到前方障礙物時，集成單片機(jī)通過頻率信號驅(qū)動放大電路控制超聲波發(fā)射器向手機(jī)支架前方發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播時碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時，反射波通過超聲波接受信號放大器輸送給集成單片機(jī)，超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據(jù)集成單片機(jī)內(nèi)計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差A(yù)t，就可以計算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離S = vX At/2;通過環(huán)境溫度傳感器測得環(huán)境溫度T，超聲波傳播速度可通過V = 331.45+0.607T求得，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度補(bǔ)償，由此計算出被測距離，該距離小于報警模式設(shè)置的報警距離時，即障礙物在報警范圍內(nèi)時，在手機(jī)屏幕以圖像或/和通過手機(jī)喇叭以聲音方式發(fā)出警報信息;所述組合式遇障報警手機(jī)遇到左、右側(cè)障礙物時，集成單片機(jī)通過紅外發(fā)射驅(qū)動電路驅(qū)動發(fā)射頭的紅外二極管發(fā)出紅外光，當(dāng)紅外光遇到障礙物后反射回來，反射回來紅外光由紅外接收驅(qū)動電路驅(qū)動紅外接收頭的光敏二極管接收到，并通過電壓轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為可測量的電壓值U，通過U = k/S，所述k值為反比例系數(shù)，可以得到障礙物與手機(jī)使用者之間的距離，該距離小于報警距離時，在手機(jī)屏幕以圖像或/和通過手機(jī)喇叭以聲音方式發(fā)出報警信息。
【文檔編號】H04M1/725GK105847475SQ201610330572
【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, 尹懷仙, 張鐵柱, 趙紅, 華青松, 張洪信, 程聯(lián)軍, 鄒榮國, 趙清海, 霍煒, 周鍵
【申請人】青島大學(xué)