Butto li un'idea ...
... la stanza hai detto che è quadrata, ti metti ad un angolo (deve ovviamente essere un'angolo libero, dove non c'è già l'oggetto 
), usi un sensore di distanza tipo QUESTO (... molto preciso) e con una "spazzolata" di tutti e 90° del tuo angolo misuri le distanze (... quella che ti aspetti la puoi calcolare facilmente con un po' di trigonometria) ... dove questa è inferiore a quella aspettata (... la parete a quell'angolo) ... hai distanza e angolo dell'oggetto 
Il mio unico dubbio è se quei sensori riescono a misurare la distanza anche se la superficie non è parallela (ruotando spari gli ultrasuoni sulle pareti con angoli sempre diversi) ... 
E' giusto un idea eh ... tutta da verificare ...
Guglielmo
P.S. : Se funziona non devi neanche "barare" ... XD