[发明专利]超声头部指令探测自动翻谱装置及其工作方法

权利要求书

1.超声头部指令探测自动翻谱装置，其特征在于包括超声检测终端、控制模块与驱动终端，超声检测终端与控制模块无线连接，控制模块中的控制信号端与驱动终端连接；超声检测终端包含位于谱夹外壳内侧的左、右两侧的超声波传感器，控制模块检测演奏者头部是否进入预先设定的探测范围内，并停留设定时长，若否，则不进行翻谱，若是，则启动翻谱，驱动终端接收到控制信号后，先后启动位移马达和旋转马达，位移马达的第一动力输出齿轮带动位移杆移动，进而移动定位齿轮，使定位齿轮与需要翻转的页面所连接的翻转齿轮啮合，旋转马达的第二动力输出齿轮带动所述定位齿轮旋转，定位齿轮与翻转齿轮啮合传动，将相应的页面进行翻转，实现乐谱翻页。

2.如权利要求1所述的超声头部指令探测自动翻谱装置，其特征在于：当演奏者头部进入谱夹左、右两侧超声波传感器探测区域内，超声波传感器测得发射端与头部之间的距离，当该距离在预先设定的探测范围内，并停留设定时长时，启动翻谱指令。

3.如权利要求1所述的超声头部指令探测自动翻谱装置，其特征在于：驱动终端包含位移马达、旋转马达、齿轮组、折叠谱夹、定位齿轮、位移杆、第一动力输出齿轮、第二动力输出齿轮，折叠谱夹由若干页面组成，每页面包含的页面支架与齿轮组中的相应翻转齿轮相连，翻转齿轮的旋转能带动该页面翻转，齿轮组中的翻转齿轮按页面顺序纵向排列，当驱动终端接收到控制信号，启动位移马达，第一动力输出齿轮使位移杆顶部的定位齿轮移动到与目标页面连接的翻转齿轮处，紧接着旋转马达启动，通过第二动力输出齿轮带动定位齿轮和相应页面连接的齿轮旋转，从而实现谱面翻页，旋转马达的逆时针旋转与顺时针旋转分别对应谱面的后翻与前翻。

4.如权利要求1所述的超声头部指令探测自动翻谱装置，其特征在于：可通过调整齿轮组相邻翻转齿轮间的纵向间距，调整页面数量，得到总页面数不同规格的谱夹。

5.如权利要求1所述的超声头部指令探测自动翻谱装置，其特征在于：在谱夹打开后的内顶部加装LED护眼灯，用于在光线不佳情况下演奏时增加光线亮度。

6.权利要求1~5任一项所述超声头部指令探测自动翻谱装置的工作方法，其特征在于包括：

步骤1：自检；翻开谱夹，打开电源开关，启动自检；自检包括超声检测终端、控制模块与驱动终端之间的连接状态，驱动终端齿轮初始位置检测；如果设备状态一切正常，指示灯常亮绿灯；如果设备状态不正常，指示灯长亮红灯，并结束；

步骤2：探测参数和工作时间设定；设置探测距离档位和探测范围内头部停留时长；若演奏者演奏状况不变，则初次设定好的探测参数可储存下来，以后不做改变；参数设置好后，演奏者根据演奏习惯移动头部进入指定探测范围内，测试档位和停留时长是否最佳，然后设置工作时间，工作时间到则自动关机；

步骤3：超声波传感器测距；左、右两侧超声波传感器发射超声波，当遇到头部进入探测区域内时，部分反射波反向传输被接收器接收，控制模块计算出头部距离发射端的距离；

步骤4：探测到的距离信息与预先设定好的距离范围作比较，若在设定距离范围内，且回波持续时长满足设定停留时长，则获得翻谱指令，并将控制信号发送给驱动终端；

步骤5：驱动终端获得控制信号，启动位移马达，位移马达转动通过第一动力输出齿轮带动位移杆移动，使位移杆顶部的定位齿轮移动到与目标页面相连的翻转齿轮啮合；

步骤6：旋转马达转动，第二动力输出齿轮带动定位齿轮和与目标页面相连的翻转齿轮转动，实现翻谱。