CN112924972A - 基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置和方法，包括运算模块、数据采集模块、执行模块、提示模块、霍尔传感器和六个以上毫米波雷达芯片；毫米波雷达芯片按照三维立体坐标的六个方向设置，毫米波雷达芯片包括发射模块和接收模块，执行模块分别与运算模块、提示模块和发射模块连接，数据采集模块分别与运算模块、霍尔传感器和接收模块连接；毫米波雷达芯片的发射模块朝设置方向发出毫米波，接收模块用于接收设置方向的障碍物反射的毫米波；数据采集模块用于将接收模块接收到的毫米波传输给运算模块；运算模块用于根据毫米波信号，通过运算确定障碍物距离，生成指令；执行模块根据指令控制提示模块，由提示模块发出避障提示信息。

Description

基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置和方法

技术领域

本发明涉及测距和避障警示电子设备技术领域，特别涉及一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置和方法。

背景技术

在盲人这个特殊群体中，由于视力缺陷，盲人出行受限，即使现代人行道都设有盲道，但盲道被占用的情况也时有发生。在行走过程中，盲人由于无法及时发现道路前方的障碍物、行人或动物等其他物体，往往会发生碰撞或被绊倒，行走安全没有保障。盲人需要帮忙了解行进方向的障碍物，盲人现今一般借助盲杖或者导盲犬来探知障碍物，使用盲杖效率低下且耗费体力，而导盲犬训练周期和适应期较长、成本较高，使用并不普遍。

另外，当今社会存在各种可移动的设备，最常见有各种交通运输工具，例如：陆地行驶自行车、三轮车、机动车和无人驾驶车辆等，水上行走的有轮船、快艇以及军舰等，天空中有气艇、热气球、飞机和无人机等。这些交通运输工具由于碰撞发生事故的情况时有发生。对于有人驾驶的交通运输工具都是人的眼睛与判断来避免碰撞事故，对于无人驾驶的车辆或者无人机，多采用雷达、超声波和红外红等各种传感器的感知做出判断。但是人的判断容易失误，现有各种传感器的感知容易受到干扰发生误判。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，包括运算模块、数据采集模块、执行模块、提示模块、霍尔传感器和六个以上毫米波雷达芯片；

六个以上毫米波雷达芯片按照三维立体坐标的六个方向设置，每个方向至少设一个毫米波雷达芯片，所述毫米波雷达芯片包括毫米波的发射模块和接收模块，执行模块分别与运算模块、提示模块和发射模块连接，所述数据采集模块分别与运算模块和接收模块连接；

所述毫米波雷达芯片的发射模块朝设置方向发出毫米波，接收模块用于接收设置方向的障碍物反射的毫米波；

所述数据采集模块用于将接收模块接收到的毫米波传输给运算模块；

所述运算模块用于根据毫米波信号，通过运算确定障碍物距离，并根据设定条件生成指令；

所述执行模块用于根据指令控制提示模块，由所述提示模块发出避障提示信息；

所述设定条件为障碍物距离等于或者小于预设的安全距离，或者遭遇时间达到预先设定的反应时间，所述遭遇时间通过以下方式得到：

所述数据采集模块连接有霍尔传感器，所述霍尔传感器用于测量佩带者的移动速度与方向；所述运算模块建立动态三维坐标系，通过毫米波雷达芯片的障碍物检测数据构建障碍物图像模型，将障碍物图像模型导入动态三维坐标系，通过坐标系转换简化为佩带者为原点的移动速度向量所在平面的二维坐标系进行分析，采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数y＝f(x)，再以移动速度向量延伸直线函数y＝kx，k表示移动速度向量的斜率，找到两个函数距离原点最近的遭遇交点的坐标(x₁，y₁)，然后所述运算模块采用以下公式评估遭遇时间：

其中，t表示佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间；V表示佩带者当前的移动速度。

可选的，所述数据采集模块连接有温度传感器，所述温度传感器用于测量体温；通过测量佩带者的体温，所述提示模块根据测量结果发出健康情况提示；通过测量佩带者周边其他人的体温，若其他人的体温异常，所述提示模块发出保持距离警示。

可选的，所述数据采集模块连接有血压传感器和存储模块，所述血压传感器用于测量佩带者的血压，所述存储模块用于存储测量数据与计算结果，所述运算模块对血压数据进行运算分析，生成指令，根据指令，所述提示模块发出健康情况提示。

可选的，所述运算模块构建避障指导函数y‘＝k‘x，其中k‘为避障指导函数直线的斜率，采用逼近法求解避障指导函数y‘＝k‘x与障碍物轮廓线函数y＝f(x)组成的方程组仅有唯一解条件下的k‘值，然后采用以下公式计算避障转向角度：

α＝tanh^-1k-tanh^-1k‘

上式中，α表示避障转向角度；tanh^-1表示反正切函数；k表示移动速度向量的斜率；k‘表示避障指导函数直线的斜率；

若计算得到的α值为正值，则提示模块发出向右侧改变大于α角度前进以避开障碍物的提示；

若计算得到的α值为负值，则提示模块发出向左侧改变大于|α|角度前进以避开障碍物的提示。

可选的，所述执行模块连接有导航模块，所述导航模块用于根据目标地规划行进线路，并根据行进线路提供语音导航服务；每次避开障碍物后，所述导航模块都重新规划行进线路。

本发明还提供了一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的方法，包括步骤：

S1、采用毫米波雷达芯片进行三维立体坐标的六个方向全方位障碍物检测，采用霍尔传感器测量佩带者的移动速度和方向；

S2、根据接收到的障碍物反射的毫米波，通过运算确定障碍物距离；

S3、根据设定条件，发出避障提示信息；

所述设定条件为障碍物距离等于或者小于预设的安全距离，或者遭遇时间达到预先设定的反应时间，所述遭遇时间通过以下方式得到：

建立动态三维坐标系，通过毫米波雷达芯片的障碍物检测数据构建障碍物图像模型，将障碍物图像模型导入动态三维坐标系，通过坐标系转换简化为佩带者为原点的移动速度向量所在平面的二维坐标系进行分析，采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数y＝f(x)，再以移动速度向量延伸直线函数y＝kx，k表示移动速度向量的斜率，找到两个函数距离原点最近的遭遇交点的坐标(x₁，y₁)，然后所述运算模块采用以下公式评估遭遇时间：

其中，t表示佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间；V表示佩带者当前的移动速度。

可选的，采用温度传感器测量体温；通过测量佩带者的体温，根据测量结果发出健康情况提示；通过测量佩带者周边其他人的体温，若其他人的体温异常，发出保持距离警示。

可选的，采用血压传感器测量佩带者的血压，存储测量数据，对血压数据进行运算分析，存储计算结果，生成指令，根据指令，发出健康情况提示。

可选的，构建避障指导函数y‘＝k‘x，其中k‘为避障指导函数直线的斜率，采用逼近法求解避障指导函数y‘＝k‘x与障碍物轮廓线函数y＝f(x)组成的方程组仅有唯一解条件下的k‘值，然后采用以下公式计算避障转向角度：

α＝tanh^-1k-tanh^-1k‘

上式中，α表示避障转向角度；tanh^-1表示反正切函数；k表示移动速度向量的斜率；k‘表示避障指导函数直线的斜率；

若计算得到的α值为正值，则发出向右侧改变大于α角度前进以避开障碍物的提示；

若计算得到的α值为负值，则发出向左侧改变大于|α|角度前进以避开障碍物的提示。

可选的，在每次避开障碍物后，采用导航模块重新规划行进线路，并根据行进线路提供语音导航。

本发明的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置和方法，通过六个以上的毫米波雷达芯片进行三维立体式全方位障碍物检测，检测数据由数据采集模块传输给运算模块，运算模块通过运算确定障碍物距离，并生成指令，执行模块根据指令控制提示模块发出避障提示信息；检测采用毫米波，具有很强的抗干扰性能，可以防止因干扰产生的检测误差；同时采用六个以上的毫米波雷达芯片进行三维立体式全方位检测，保证了检测无死角和遗漏，提高了障碍物判断的准确性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置示意图；

图2为本发明实施例中一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，包括运算模块100、数据采集模块110、执行模块120、提示模块130、霍尔传感器300和六个以上毫米波雷达芯片200；

六个以上毫米波雷达芯片200按照三维立体坐标的六个方向设置，每个方向至少设一个毫米波雷达芯片200，所述毫米波雷达芯片200包括毫米波的发射模块210和接收模块220，执行模块120分别与运算模块100、提示模块130和发射模块210连接，所述数据采集模块110分别与运算模块100和接收模块220连接；

所述毫米波雷达芯片200的发射模块210朝设置方向发出毫米波，接收模块220用于接收设置方向的障碍物反射的毫米波；

所述数据采集模块110用于将接收模块220接收到的毫米波传输给运算模块100；

所述运算模块100用于根据毫米波信号，通过运算确定障碍物距离，并根据设定条件生成指令；

所述执行模块120用于根据指令控制提示模块130，由所述提示模块130发出避障提示信息；

所述设定条件为障碍物距离等于或者小于预设的安全距离，或者遭遇时间达到预先设定的反应时间，所述遭遇时间通过以下方式得到：

所述数据采集模块110连接有霍尔传感器300，所述霍尔传感器300用于测量佩带者的移动速度与方向；所述运算模块建立动态三维坐标系，通过毫米波雷达芯片的障碍物检测数据构建障碍物图像模型，将障碍物图像模型导入动态三维坐标系，通过坐标系转换简化为佩带者为原点的移动速度向量所在平面的二维坐标系进行分析，采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数y＝f(x)，再以移动速度向量延伸直线函数y＝kx，k表示移动速度向量的斜率，找到两个函数距离原点最近的遭遇交点的坐标(x₁，y₁)，然后所述运算模块采用以下公式评估遭遇时间：

其中，t表示佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间；V表示佩带者当前的移动速度；

若遭遇时间达到预先设定的反应时间，则所述提示模块发出避障提示信息。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过六个以上的毫米波雷达芯片进行三维立体式全方位障碍物检测，检测数据由数据采集模块传输给运算模块，运算模块通过运算确定障碍物距离，并生成指令，执行模块根据指令控制提示模块发出避障提示信息；检测采用毫米波，具有很强的抗干扰性能，可以防止因干扰产生的检测误差；同时采用六个以上的毫米波雷达芯片进行三维立体式全方位检测，保证了检测无死角和遗漏，提高了障碍物判断的准确性。本方案通过设置霍尔传感器测量佩带者的移动速度与方向，建立动态三维坐标系，以障碍物检测数据构建障碍物图像模型，引入坐标系转换，把三维坐标系转换为二维平面坐标系，简化分析过程，降低分析难度；采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数，结合移动速度向量延伸直线函数，两个函数距离原点最近的的交点即为可能的遭遇触碰点，获取该点的坐标，通过上述公式计算出佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间，若遭遇时间达到预先设定的反应时间，则所述提示模块发出避障提示信息；反应时间根据佩带者的情况进行设定，这里的佩带者指的可以盲人、交通运输工具或者其他可移动物体；该方案可以准确反应出佩带者与障碍物的相互关系，预先精确评估可能遭遇的时间，以便提前作出反应，让佩带者有充足的时间进行障碍物规避；当然，如何障碍物是移动物体，可以通过障碍物检测数据分析障碍物移动规律，根据障碍物移动规律对上述方案及公式进行修正。

在一个实施例中，所述数据采集模块连接有温度传感器，所述温度传感器用于测量体温；通过测量佩带者的体温，所述提示模块根据测量结果发出健康情况提示；通过测量佩带者周边其他人的体温，若其他人的体温异常，所述提示模块发出保持距离警示。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置温度传感器测量体温，在佩带者为人时，一方面，可以测量佩带者的体温以给佩带者提供健康情况提示，另一方面，可以测量佩带者周边其他人的体温，若发现其他人的体温异常则向佩带者发出保持距离警示；若佩带者为非人物体(设备)，检测自身温度可以反应设备是否存在异常；温度传感器有接触式和非接触式，若采用接触式温度传感器，可以通过设置两个接触式温度传感器来实现，其中一个与佩带者接触用于测量佩带者的体温，另一个接触式温度传感器通过触碰周边其他人进行温度测量，通过采用不同的接触式温度传感器实现佩带者与其他人的非接触测量；若采用非接触式，例如红外线温度传感器，可以只设置一个，不管是测量佩带者还是周边其他人的体温，都只需要调整方向对准目标即可实现，不需要佩带者与其他人接触；当然，还可以同时采用接触式和非接触式两种温度传感器，分别对佩带者与其他人进行体温测量，例如用接触式温度传感器测量佩带者的体温，而用非接触式温度传感器测量周边其他人的体温，这样也不需要佩带者与其他人接触。

在一个实施例中，所述数据采集模块连接有血压传感器和存储模块，所述血压传感器用于测量佩带者的血压，所述存储模块用于存储测量数据与计算结果，所述运算模块对血压数据进行运算分析，生成指令，根据指令，所述提示模块发出健康情况提示。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案针对佩带者为人的情况，通过采用血压传感器测量佩带者的血压，保存血压数据进行运算分析，若发现异常，可给佩带者提供健康情况提示，保存计算结果以便随时追查健康变化情况。

在一个实施例中，所述运算模块构建避障指导函数y‘＝k‘x，其中k‘为避障指导函数直线的斜率，采用逼近法求解避障指导函数y‘＝k‘x与障碍物轮廓线函数y＝f(x)组成的方程组仅有唯一解条件下的k‘值，然后采用以下公式计算避障转向角度：

α＝tanh^-1k-tanh^-1k‘

上式中，α表示避障转向角度；tanh^-1表示反正切函数；k表示移动速度向量的斜率；k‘表示避障指导函数直线的斜率；

若计算得到的α值为正值，则提示模块发出向右侧改变大于α角度前进以避开障碍物的提示；

若计算得到的α值为负值，则提示模块发出向左侧改变大于|α|角度前进以避开障碍物的提示。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过构建避障指导函数，逼近法求解避障指导函数与障碍物轮廓线函数组成的方程组仅有唯一解条件下的避障指导函数直线的斜率，即避障指导函数与障碍物轮廓线函数相切(只有一个相交点)条件下的避障指导函数直线的斜率，该斜率有两个不同值；采用反正切函数计算出的移动速度向量延伸直线函数直线的角度和避障指导函数直线的角度，以两个角度的差值作为避障转向角度，由于斜率有两个不同值，所以避障转向角度也有两不同值且一正一负，避障转向角度的正负反应了避障的左右方向差异；通过本方案可以给佩带者提供最直观的避障指引，避免佩带者无所适从不知道如何避开障碍物，提高了佩带者的移动效率和安全性。

在一个实施例中，所述执行模块连接有导航模块，所述导航模块用于根据目标地规划行进线路，并根据行进线路提供语音导航服务；每次避开障碍物后，所述导航模块都重新规划行进线路。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置导航模块用于根据目标地规划行进线路，并根据行进线路提供语音导航服务；且在每次避开障碍物后，所述导航模块都重新规划行进线路，从而在保障安全的情况下可以顺利到达目的地。

如图2所示，本发明实施例还提供了一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的方法，包括步骤：

S1、采用毫米波雷达芯片进行三维立体坐标的六个方向全方位障碍物检测，采用霍尔传感器测量佩带者的移动速度和方向；

S2、根据接收到的障碍物反射的毫米波，通过运算确定障碍物距离；

S3、根据设定条件，发出避障提示信息；

所述设定条件为障碍物距离等于或者小于预设的安全距离，或者遭遇时间达到预先设定的反应时间，所述遭遇时间通过以下方式得到：

建立动态三维坐标系，通过毫米波雷达芯片的障碍物检测数据构建障碍物图像模型，将障碍物图像模型导入动态三维坐标系，通过坐标系转换简化为佩带者为原点的移动速度向量所在平面的二维坐标系进行分析，采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数y＝f(x)，再以移动速度向量延伸直线函数y＝kx，k表示移动速度向量的斜率，找到两个函数距离原点最近的遭遇交点的坐标(x₁，y₁)，然后所述运算模块采用以下公式评估遭遇时间：

其中，t表示佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间；V表示佩带者当前的移动速度。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过六个以上的毫米波雷达芯片进行三维立体式全方位障碍物检测，检测数据由数据采集模块传输给运算模块，运算模块通过运算确定障碍物距离，并生成指令，执行模块根据指令控制提示模块发出避障提示信息；检测采用毫米波，具有很强的抗干扰性能，可以防止因干扰产生的检测误差；同时采用六个以上的毫米波雷达芯片进行三维立体式全方位检测，保证了检测无死角和遗漏，提高了障碍物判断的准确性。本方案通过采用霍尔传感器测量佩带者的移动速度与方向，建立动态三维坐标系，以障碍物检测数据构建障碍物图像模型，引入坐标系转换，把三维坐标系转换为二维平面坐标系，简化分析过程，降低分析难度；采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数，结合移动速度向量延伸直线函数，两个函数距离原点最近的的交点即为可能的遭遇触碰点，获取该点的坐标，通过上述公式计算出佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间，若遭遇时间达到预先设定的反应时间，则所述提示模块发出避障提示信息；反应时间根据佩带者的情况进行设定，这里的佩带者指的可以盲人、交通运输工具或者其他可移动物体；该方案可以准确反应出佩带者与障碍物的相互关系，预先精确评估可能遭遇的时间，以便提前作出反应，让佩带者有充足的时间进行障碍物规避；当然，如何障碍物是移动物体，可以通过障碍物检测数据分析障碍物移动规律，根据障碍物移动规律对上述方案及公式进行修正。

在一个实施例中，采用温度传感器测量体温；通过测量佩带者的体温，根据测量结果发出健康情况提示；通过测量佩带者周边其他人的体温，若其他人的体温异常，发出保持距离警示。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过以温度传感器测量体温，在佩带者为人时，一方面，可以测量佩带者的体温以给佩带者提供健康情况提示，另一方面，可以测量佩带者周边其他人的体温，若发现其他人的体温异常则向佩带者发出保持距离警示；若佩带者为非人物体(设备)，检测自身温度可以反应设备是否存在异常。

在一个实施例中，采用血压传感器测量佩带者的血压，存储测量数据，对血压数据进行运算分析，存储计算结果，生成指令，根据指令，发出健康情况提示。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案针对佩带者为人的情况，通过采用血压传感器测量佩带者的血压，保存血压数据进行运算分析，若发现异常，可给佩带者提供健康情况提示，保存计算结果以便随时追查健康变化情况。

在一个实施例中，构建避障指导函数y‘＝k‘x，其中k‘为避障指导函数直线的斜率，采用逼近法求解避障指导函数y‘＝k‘x与障碍物轮廓线函数y＝f(x)组成的方程组仅有唯一解条件下的k‘值，然后采用以下公式计算避障转向角度：

α＝tanh^-1k-tanh^-1k‘

上式中，α表示避障转向角度；tanh^-1表示反正切函数；k表示移动速度向量的斜率；k‘表示避障指导函数直线的斜率；

若计算得到的α值为正值，则发出向右侧改变大于α角度前进以避开障碍物的提示；

若计算得到的α值为负值，则发出向左侧改变大于|α|角度前进以避开障碍物的提示；

在每次避开障碍物后，采用导航模块重新规划行进线路，并根据行进线路提供语音导航。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过构建避障指导函数，逼近法求解避障指导函数与障碍物轮廓线函数组成的方程组仅有唯一解条件下的避障指导函数直线的斜率，即避障指导函数与障碍物轮廓线函数相切(只有一个相交点)条件下的避障指导函数直线的斜率，该斜率有两个不同值；采用反正切函数计算出的移动速度向量延伸直线函数直线的角度和避障指导函数直线的角度，以两个角度的差值作为避障转向角度，由于斜率有两个不同值，所以避障转向角度也有两不同值且一正一负，避障转向角度的正负反应了避障的左右方向差异；通过本方案可以给佩带者提供最直观的避障指引，避免佩带者无所适从不知道如何避开障碍物，提高了佩带者的移动效率和安全性，还通过在每次避开障碍物后，都重新规划行进线路的方式，从而在保障安全的情况下可以顺利到达目的地。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，包括运算模块、数据采集模块、执行模块、提示模块、霍尔传感器和六个以上毫米波雷达芯片；

六个以上毫米波雷达芯片按照三维立体坐标的六个方向设置，每个方向至少设一个毫米波雷达芯片，所述毫米波雷达芯片包括毫米波的发射模块和接收模块，执行模块分别与运算模块、提示模块和发射模块连接，所述数据采集模块分别与运算模块和接收模块连接；

所述毫米波雷达芯片的发射模块朝设置方向发出毫米波，接收模块用于接收设置方向的障碍物反射的毫米波；

所述数据采集模块用于将接收模块接收到的毫米波传输给运算模块；

所述运算模块用于根据毫米波信号，通过运算确定障碍物距离，并根据设定条件生成指令；

所述执行模块用于根据指令控制提示模块，由所述提示模块发出避障提示信息；

所述设定条件为障碍物距离等于或者小于预设的安全距离，或者遭遇时间达到预先设定的反应时间，所述遭遇时间通过以下方式得到：

所述数据采集模块连接有霍尔传感器，所述霍尔传感器用于测量佩带者的移动速度与方向；所述运算模块建立动态三维坐标系，通过毫米波雷达芯片的障碍物检测数据构建障碍物图像模型，将障碍物图像模型导入动态三维坐标系，通过坐标系转换简化为佩带者为原点的移动速度向量所在平面的二维坐标系进行分析，采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数y＝f(x)，再以移动速度向量延伸直线函数y＝kx，k表示移动速度向量的斜率，找到两个函数距离原点最近的遭遇交点的坐标(x₁，y₁)，然后所述运算模块采用以下公式评估遭遇时间：

其中，t表示佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间；V表示佩带者当前的移动速度。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，所述数据采集模块连接有温度传感器，所述温度传感器用于测量体温；通过测量佩带者的体温，所述提示模块根据测量结果发出健康情况提示；通过测量佩带者周边其他人的体温，若其他人的体温异常，所述提示模块发出保持距离警示。

3.根据权利要求1所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，所述数据采集模块连接有血压传感器和存储模块，所述血压传感器用于测量佩带者的血压，所述存储模块用于存储测量数据与计算结果，所述运算模块对血压数据进行运算分析，生成指令，根据指令，所述提示模块发出健康情况提示。

4.根据权利要求1所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，所述运算模块构建避障指导函数y‘＝k‘x，其中k‘为避障指导函数直线的斜率，采用逼近法求解避障指导函数y‘＝k‘x与障碍物轮廓线函数y＝f(x)组成的方程组仅有唯一解条件下的k‘值，然后采用以下公式计算避障转向角度：

α＝tanh^-1k-tanh^-1k‘

上式中，α表示避障转向角度；tanh^-1表示反正切函数；k表示移动速度向量的斜率；k‘表示避障指导函数直线的斜率；

若计算得到的α值为正值，则提示模块发出向右侧改变大于α角度前进以避开障碍物的提示；

若计算得到的α值为负值，则提示模块发出向左侧改变大于|α|角度前进以避开障碍物的提示。

5.根据权利要求1所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的装置，其特征在于，所述执行模块连接有导航模块，所述导航模块用于根据目标地规划行进线路，并根据行进线路提供语音导航服务；每次避开障碍物后，所述导航模块都重新规划行进线路。

6.一种基于毫米波进行智能测距和避障提醒的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、采用毫米波雷达芯片进行三维立体坐标的六个方向全方位障碍物检测，采用霍尔传感器测量佩带者的移动速度和方向；

S2、根据接收到的障碍物反射的毫米波，通过运算确定障碍物距离；

S3、根据设定条件，发出避障提示信息；

所述设定条件为障碍物距离等于或者小于预设的安全距离，或者遭遇时间达到预先设定的反应时间，所述遭遇时间通过以下方式得到：

建立动态三维坐标系，通过毫米波雷达芯片的障碍物检测数据构建障碍物图像模型，将障碍物图像模型导入动态三维坐标系，通过坐标系转换简化为佩带者为原点的移动速度向量所在平面的二维坐标系进行分析，采用包围盒算法生成障碍物轮廓线函数y＝f(x)，再以移动速度向量延伸直线函数y＝kx，k表示移动速度向量的斜率，找到两个函数距离原点最近的遭遇交点的坐标(x₁，y₁)，然后所述运算模块采用以下公式评估遭遇时间：

其中，t表示佩带者以当前移动速度和方向移动将触碰障碍物的遭遇时间；V表示佩带者当前的移动速度。

7.根据权利要求6所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的方法，其特征在于，采用温度传感器测量体温；通过测量佩带者的体温，根据测量结果发出健康情况提示；通过测量佩带者周边其他人的体温，若其他人的体温异常，发出保持距离警示。

8.根据权利要求6所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的方法，其特征在于，采用血压传感器测量佩带者的血压，存储测量数据，对血压数据进行运算分析，存储计算结果，生成指令，根据指令，发出健康情况提示。

9.根据权利要求6所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的方法，其特征在于，构建避障指导函数y‘＝k‘x，其中k‘为避障指导函数直线的斜率，采用逼近法求解避障指导函数y‘＝k‘x与障碍物轮廓线函数y＝f(x)组成的方程组仅有唯一解条件下的k‘值，然后采用以下公式计算避障转向角度：

α＝tanh^-1k-tanh^-1k‘

上式中，α表示避障转向角度；tanh^-1表示反正切函数；k表示移动速度向量的斜率；k‘表示避障指导函数直线的斜率；

若计算得到的α值为正值，则发出向右侧改变大于α角度前进以避开障碍物的提示；

若计算得到的α值为负值，则发出向左侧改变大于|α|角度前进以避开障碍物的提示。

10.根据权利要求6所述的基于毫米波进行智能测距和避障提醒的方法，其特征在于，在每次避开障碍物后，采用导航模块重新规划行进线路，并根据行进线路提供语音导航。

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