[发明专利]物体探测方法及系统、超声波传感装置、机器人及无人车

说明书

本发明提供一种物体探测方法及系统、超声波传感装置、机器人及无人车，包括以下步骤：基于初始波束角的超声波探测物体；若探测到物体，则判定所述物体位于所述初始波束角的范围内；若未探测到物体，基于预设梯度变换当前波束角，并基于变换后的波束角的超声波探测物体，直至探测到物体，则判定所述物体位于探测到物体的波束角与在前波束角之间的夹角的范围内。本发明的物体探测方法及系统、超声波传感装置、机器人及无人车通过对超声波波束角的动态调整实现精准地物体探测，从而提升了超声波探测的使用效率。

技术领域

本发明涉及物体探测的技术领域，特别是涉及一种物体探测方法及系统、超声波传感装置、机器人及无人车。

背景技术

超声波是一种具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点的声波。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此，超声探测技术在汽车、无人汽车、机器人等领域被广泛采用。

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器，通常应用于物体探测，其使用简便，成本较低，但是，超声波传感器的超声波波束的模糊性较大，误差较难控制，一般只能辅助探测，并且其很少被用来做定位传感器来使用。另外，超声波传感器在出厂后，其波束角一般都是被厂家固定设置。因此，虽然超声波传感器成本较低，但其需要占据安装位置并功能单一、使用效率偏低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种物体探测方法及系统、超声波传感装置、机器人及无人车，通过对超声波波束角的动态调整实现精准地物体探测，从而提升了超声波探测的使用效率。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种物体探测方法，包括以下步骤：基于初始波束角的超声波探测物体；若探测到物体，则判定所述物体位于所述初始波束角的范围内；若未探测到物体，基于预设梯度变换当前波束角，并基于变换后的波束角的超声波探测物体，直至探测到物体，则判定所述物体位于探测到物体的波束角与在前波束角之间的夹角的范围内。

于本发明一实施例中，超声波的波束角的范围为[30°，60°]。

于本发明一实施例中，当所述初始波束角为30°时，所述预设梯度为+a；当所述初始波束角为60°时，所述预设梯度为-a，a的取值范围为[5°,30°]。

于本发明一实施例中，所述物体与所述超声波的信号源之间的距离为10cm～2.5m。

于本发明一实施例中，还包括基于预设时间间隔发出不同波束角的超声波。

于本发明一实施例中，所述预设时间间隔为10ms-15ms。

对应地，本发明提供一种物体探测系统，包括初始探测模块、初始判定模块和循环判定模块；

所述初始探测模块用于基于初始波束角的超声波探测物体；

所述初始判定模块用于在探测到物体时，判定所述物体位于所述初始波束角的范围内；

所述循环判定模块用于在未探测到物体，基于预设梯度变换当前波束角，并基于变换后的波束角的超声波探测物体，直至探测到物体，判定所述物体位于探测到物体的波束角与在前波束角之间的夹角的范围内。

本发明还提供一种超声波传感装置，包括：超声波发射器、处理器及存储器；

所述超声波发射器用于发射超声波；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述超声波传感装置执行上述的物体探测方法。

本发明还提供一种机器人，包括上述的超声波传感装置。