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基于超声波的路障预警系统
RoadbarrierearlywarningsystembasedonUltrasonic
刘熙明 （毕节市工业和信息化局，贵州 毕节 551700）
摘 要：针对残障人士出行过程中路面上复杂的交通状况以及随时都有可能发生的危险，本文设计了一种基于
超声波的路障预警系统，残障人士安装这种系统之后，走在路边能够通过避障超声波传感器判别前面是否有障
碍物，如果有物体，通过振动或语音提醒使用者规避，经过测试所开发系统基本能够满足日常出行的需要。
关键词：声目标；超声波；避障；距离测量
*基金项目：国家自然科学基金项目
0引言波的同时开始计时。之后超声波在空气中开始传播，遇
盲人出行一直以来都是我们比较关注的问题，由于到障碍物之后被反射回到超声波能量转换器，通过发射
各种生理上的缺陷，在出行的时候，他们看不见周围的和接受之间的时间差计算出传播时间，然后根据超声波
一切，不知道前面是否有障碍物，如果在行走的过程中的传递速度和传递时间就能计算出距离。测量的距离D
前面有人或者物体挡住，直接走过去会出现碰撞的情况，的计算公式为
再比如失聪的人在马路上走着根本听不到呼啸而来的汽D=ct/2
车声音，很容易引发危险。本文设计了一种针对残障人其中c为声波在介质中的传播速度，t为时间，超
士尤其是失明和失聪人士的超声波路障预警系统，残障声波发射出去之后遇到障碍物被反射回来，走了2倍的
人士安装上这种系统之后能够通过避障超声波传感器判距离，因而得到上面的计算公式[3]。
别前面是否有障碍物，如果有物体，通过振动或语音提
醒使用者规避[1]。2系统设计
通过路障预警系统，能够为残障人士的出行提供更本文需要设计出一个基于超声波路障预警系统，利
加安全的保障和保护，减少他们在路上出现意外的可能用声音的特性达到为盲人报警、预判危险的目的，其工
性，体现了对残障人士的关怀，为他们的生命增添一份作机理是：整个系统包括声音传感器和超声波测距模块，
保护。安放在盲人或者聋哑人的胸前，声目标预警系统安装的
超声波测距装置主要用于检测盲人在行走时前面是否有
1超声波测距介绍障碍物或者是行人，通过超声波测距装置测量出目标或
超声波和人耳能够听到的声音一样，都是由物体的者是障碍物离人的距离，提醒盲人规避或者是停止朝前
震动发出来的，根据物理学中对声波的定义，我们把频运动，避免受伤[4]。
率高于20kHz的声波叫做“超声波”，超声波具有良本设计的整个系统主要由声目标预警电路、超声波
好的方向性，对物体的穿透能力强。发射电路、接收电路、放大电路、单片机最小系统、
[2]
超声波测量距离的原理是波的反射，其测量过程如液晶显示电路以及电源电路组成，系统整体结构如图1
下：首先利用超声波传感器对准被测物体，发射出超声所示。
作者简介：刘熙明（1993—），男，贵州毕节人，硕士，助理工程师，主要从事自动控制、嵌入式控制、物联网、大数据方面研究。
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