给同志们分享一款出行辅助的商品。超声波探测仪

一条整天琢磨如何改善无障碍的前工科狗图为:JD某品牌超声波障碍探测器这是一款目前市面上最常见的超声波障碍探测器。它的体积小巧,主机呈长方形,宽5厘米,高7.5厘米,厚度1.5厘米,4角做了倒角圆滑处理,整体大小与一枚大点的鸡蛋相似,一个成年人,能轻松握在手中。整台设备单机重量100克,基本和两枚鸡蛋重量等同。主机正面是两个带有金属防护网的圆形超声波探头。探头体积不大,外表防护网也就直径一厘米的圆形,两个探头略高于主机外壳。在探头上下两侧,是警示灯区域,外面为透光有机材质,里面是高亮度led灯珠。开启警示灯以后,主机正面上下位置就会有蓝色和白色的灯光切换频闪。主机两侧是控制和充电区域,一侧是主机电源开关和充电接口,电源开关是常见的拨动开关,充电接口也是目前最主流的Type-C充电接口,但不支持快充。另一侧是模式控制开关和音量调节旋钮,模式调节开关,由微动开关和表面金属装饰按钮组成。模式共分为5种,以按动按钮次数进行切换。按一下为关闭警示灯,按两下为开启警示灯,按三下将切换成语音求助,连续按动四下,超声波反馈模式将变成纯声音提示,其实开机以后默认的就是这个模式。按动五下就切换到最后一个模式,也就是超声波的振动模式,这个也是我最习惯使用的模式,没办法,因为我是社恐啊,最喜欢的就是偷偷地进村,打枪的不要。总觉得声音提示太过招摇,在闹市区,震动的提示效果也比声音要好很多。而且经过测试,这款机器的振动测距反馈,精准度也优于声音提示。主机背面有一个连接环,用以固定在盲杖上使用。另外,主机的声音喇叭口也在这一面。我测试的这款超声波避障雷达,功能相对简单,除了声光警示和语音求助外,就只有超声波探测障碍物功能。当探测到前方障碍物之后,通过声音或者震动进行反馈。所以,就主要测试了这款超声波避障雷达的相关性能,包括探测距离长短的反馈强度变化,探测障碍物是否延迟,最小物体探测精度,超声波扫描频率等。测试效果请看下面的视频:首先,需要重点说明一下的是,无论是这款超声波避障雷达,还是汽车上的超声波倒车雷达,他们的工作原理是完全一样的。超声波雷达启动后,控制器发射一串脉冲信号,经放大电路放大后,通过超声波探头发射出去。超声波发射完成后,控制器立即检测是否有经障碍物反射回来的超声波信号,通过主机上的滤波电路,并计算发射的时间。通过计算发射和接收到反射回来的超声波信号,两者之和相加再除二,就计算出障碍物在前方的距离,再通过蜂鸣器或者震动马达进行反馈。从上述超声波雷达工作原理可以看出,超声波主要使用的是声波和机械波而激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统,激光雷达也称光学雷达。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。因为各种物体的反射角度不同,所以连物体的三维也都可以区分开来,而且,我们知道,光在空气中以每秒30万千米的速度传播,而空气中声波的传播速度只有每秒0.3千米。光的速度比声波传输速度快300万倍,这就是为什么我们总是先看到闪电后听到雷声的原因。激光雷达也是所有雷达中传播速度最快的,对于10米以内的短距离, iPhone手机的激光雷达,几乎是零延迟,这方面,超声波避障雷达是没法比的。加之,这些平价超声波避障雷达,大多使用低端半导体芯片作为主控制器,所以接收信号,计算,再到通过蜂鸣器和振动马达反馈,都会出现一定的响应延迟。在路面实测时,对于快速行驶的电动车,机动车,基本检测不到。而对于慢速行驶的小汽车,即使在车头时就已检测到,出现反馈时,正面面对的已经是后车门。所以,不建议在横穿马路时,用以探测动态车辆。另外,由于超声波探头,本身的硬件局限,对细小物体的探测精度有限。因此,对于比较细的物体,像钢管,绳子,反射面积太小的物体,报警率都不是太高。这款超声波避障雷达,是当作盲杖配件销售的。但在实际测试中,却发现这是最大的坑货。超声波雷达一般探测距离在2~3米,当把这个超声波避障雷达,安装在盲杖上以后,哪怕是安装在最上面的盲杖手柄,按照1米7身高,日常盲杖使用,手柄高度基本在离地80厘米左右。根据这种超声波传感器原始特性,其基本侦测角度约为60°。那么,超声波探头中心水平轴,和向下的最大夹角,就是30度。在直角三角形中,30°的角所对的边等于斜边的一半。盲杖手柄离地80厘米,超声波探头即使垂直向前水平发射,发射波向下的斜边也至少在1米6,而超声波的探测距离至少两米以上。加上超声波探测器,安装在盲杖上以后,向前照射角度,还是略微向下,让照地距离更为缩短。所以安装在盲杖上不出现误报是不可能的,这也是很多类似智能盲杖非常容易出现误报的原因。而且安装在盲杖上,还会出现另一个非常严重的问题,那就是,本身这个超声波探测器存在一定的响应延迟,而盲杖在使用中,是不停处在左右摆动中的,两者共振,更让这种误报现象雪上加霜。图为:手持安装有超声波障碍探测器盲杖的盲人在路上走我的解决方案是,利用这款超声波探测器后的盲杖安装环,用一段1.5的同心县,固定在环上,做成一个 U型背夹。使用时,利用背夹,直接挂在衣领处,由于胸部,在行径中,大多数时间处在相对禁止状态,这样探测器,就有了一个相对稳定的平台。而且,领口位置,即使是女性,距地高度也在1米4左右,超声波探测器向下照射的斜边长,到达地面时也有2.8米,所以基本不会受到照地所带来的误报影响。当然,制作背夹也可以选择其他的材料,像硬塑料片,喷塑铁丝等都可以,但一定要选用刚性材质,我也用手机绳将超声波雷达悬挂在胸口测试过,但柔性材质很容易造成雷达主机摆动和旋转,稳定性太差。和 iPhone手机上的激光雷达相比,超声波雷达探测距离较短,响应速度较慢,细小物体的探测精度较差,而且无法自定义修改参数,这些都是他的劣势。但他相对苹果的激光雷达,也有一些独到的长处,首先是体积小巧,随手放在裤袋、衣兜就能到处跑。其次,无需其他辅助,主机电源一开就能工作,不用也能马上关机,使用灵活。相对苹果手机的激光雷达这个耗能大户,这款超声波避障探测器那就是相当节能了,测试中,全部使用最为耗电的振动模式,每天至少使用时间一小时以上,连续一周,都依然坚挺。最关键的是和 iPhone手机比起来,真的便宜呀,同款超声波探测器,某东价格250~320,某宝240~280,我这个是在某多多上买的,194,不带振动模式的不到150。平时如果只是出去靠他探测固定障碍物,比如路边停着的车辆,电瓶车,大门,围墙,电线杆,迎面而来的行人,也基本能胜任。最后提示大家,这个超声波避障雷达,不具备防水效果。它的充电口和蜂鸣器都未做防水遮盖,所以如果要在雨雪天使用,可以在主机外包裹一个塑料袋。但须将超声波探头前塑料袋紧贴发射孔,以免造成误报。这是一款优缺点都很明显的产品,大家还是要根据自己的实际需求出发进行选购。更多好玩、有趣的有关出行的软硬件,我会继续探索下去,咱们下次见哦。

发表于:2024-04-16 15:42
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