超音波白手杖探讨作者.PDF

超音波白手杖探討 投稿類別：工程技術類 篇名： 超音波白手杖探討 作者： 周浚鋒。國立東勢高工。電機科 高三 甲班 紀侑倫。國立東勢高工。電機科 高三 甲班 陳治豪。國立東勢高工。電機科 高三 甲班 指導老師： 詹晉榮老師 超音波白手杖探討 壹●前言 一、研究動機 根據統計，大多視障朋友們都是以導盲杖碰觸地面或物品來確認可以行走或者 障礙物的位置。我國目前有五萬多名的視障朋友而領有正式執照的導盲犬卻只有二 十七隻，雖然目前仍然在持續培養導盲犬中，但訓練一隻導盲犬所的經費要達五十 萬上下，所以是極少數視障朋友擁有導盲犬的。於是我們想如果可以把超音波感測 器加入導盲手杖，成本不僅能減少，而且感測範圍也有所增加又簡單上手，所以我 們希望白手杖可以讓視障朋友的生活可以更自由更方便。 二、研究目的 首先我們必須先對感測器的動作辨識做基本的了解，看看是否能辨識距離及高 度，因此我們找了這領域的其中幾篇報告來探討，並發現在這些報告裡沒有任何的 實品在市面上出現 ，所以我們開始著手探討 ，且有下列幾項探討項目 ： (1).增加白手杖的距離偵測 (2).超音波與Arduino 的應用 (3).提升視障者的方便性 (4).降低社會經濟消耗 (5).了解目前白手杖 三、研究方法 (1).搜尋網路資料與書籍 (2).了解超音波之特性與感測器 (3).參考了解Arduino 程式 四、小論文製作流程圖 研 究 文 收 整 確 評 開 動 獻 集 理 定 估 始 機 探 資 資 問 並 撰 與 討 料 料 題 實 寫 目 驗 的 1 超音波白手杖探討 貳●正文 一. 超音波的介紹與認識 1.超音波的認識 ： 超音波 英文：.ultrasonic (waves); supersonic (waves) ，科學家們將每秒鐘振 動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲(Hz) 。我們人類耳朵能聽到的聲波頻 率為20Hz～20000Hz 。當聲波的振動頻率大于20KHz 或小于20Hz 時，我們便聽 不見了。因此，我們把頻率高于20000 赫茲的聲波稱為“超音波” 。超音波在空氣 中的衰減與頻率成正比，超音波的頻率越高時，則其衰減越嚴重，即所傳送的距 離也越短。目前幾乎沒有一種材質可以完全吸收音波，造成超音波感測器 無法偵測。透過超音波感測，即使被測物為透明物體或液體都可以輕易 偵測到。 2.超音波感測器的說明與介紹 超音波感測器能夠被用來發射20KHz 以上的音波，或偵測是否有20KHz 以 上音波的感測元件，都通稱為超音波感測元件。超音波感測器除了作為感測器還 能當作震盪器來使用，且超音波感測器有些不同的類型以下舉幾種例子。 (1) 、單一發射器型 ： 將超音波發散聲波到空氣中 。因此用於超音波美容儀器和超音波驅蚊 (2) 、單頭反射型 ： 將接收與發射合成在一起,而功能則是與雙頭反射型相同 。 (3) 、雙頭反射型 ： 將接收器與發射器發射出的聲波因環境折射至接收側而形成的回傳,因此常用於 測量距離以及自動門。