一種智能導(dǎo)盲拐杖的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種智能導(dǎo)盲拐杖，包括杖身和手柄，其中杖身包括第一杖身、第二杖身和第三杖身，第一杖身、第二杖身和第三杖身為中空結(jié)構(gòu)，第一杖身與手柄通過螺旋結(jié)構(gòu)連接，第一杖身、第二杖身和第三杖身之間通過強(qiáng)力皮筋連接或?yàn)槁菪Y(jié)構(gòu)連接，第三杖身下端布置強(qiáng)力彈簧，強(qiáng)力彈簧底部連接一半圓球形摩擦球，所述的第三杖身靠近地面處設(shè)有第一超聲波模塊，第一杖身頂部靠近手柄處設(shè)有第二超聲波模塊，第二杖身內(nèi)置主控模塊，靠近手柄內(nèi)頂端設(shè)有語音模塊，電源模塊設(shè)在語音模塊的下方，在手柄的前頂端設(shè)有微型揚(yáng)聲器。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)在很大程度上解決了盲人行走中的安全問題，具有一定的實(shí)用意義。
【專利說明】一種智能導(dǎo)盲拐杖

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種拐杖，尤其涉及一種智能導(dǎo)盲拐杖。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)實(shí)生活中，我們看到的盲人特別是生活條件差的地方，都是通過普通的盲杖來輔助行走的，這種盲杖只是一根普通的長(zhǎng)桿，它只能探測(cè)局部的障礙物，只有接觸才會(huì)發(fā)覺，存在著明顯的不足。導(dǎo)盲犬雖然可以協(xié)助引導(dǎo)盲人行進(jìn)，但存在訓(xùn)練周期和適應(yīng)期過長(zhǎng)、成本較高的缺點(diǎn)，這也使導(dǎo)盲犬的使用率并不高。隨著科技的進(jìn)步世界各個(gè)地方都在研發(fā)新的，成本低的，效果好的電子導(dǎo)盲產(chǎn)品。
[0003]本實(shí)用新型模仿蝙蝠避障原理，設(shè)計(jì)了一種基于超聲波測(cè)距的智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電子導(dǎo)盲拐杖預(yù)期的智能語音報(bào)警判斷功能，此裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，靈敏度高，低成本、便攜等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)在很大程度上解決了盲人行走中的安全問題，具有一定的實(shí)用意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服普通盲人使用拐杖功能單一的問題，旨在提供一種基于超聲波測(cè)距的智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，它主要功能是利用超聲波收發(fā)模塊測(cè)距，語音提示有障礙物，幫助盲人識(shí)別障礙物與自己之間的大致距離，從而檢測(cè)盲人正前方附近的障礙物，并發(fā)出語音報(bào)警，實(shí)現(xiàn)適用于盲人的導(dǎo)航和障礙物警報(bào)功能。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種智能導(dǎo)盲拐杖，包括杖身和手柄，其中杖身包括第一杖身、第二杖身和第三杖身，第一杖身、第二杖身和第三杖身為中空結(jié)構(gòu)，第一杖身與手柄通過螺旋結(jié)構(gòu)連接，第一杖身、第二杖身和第三杖身之間通過強(qiáng)力皮筋連接或?yàn)槁菪Y(jié)構(gòu)連接，第三杖身下端布置強(qiáng)力彈簧，強(qiáng)力彈簧底部連接一半圓球形摩擦球。
[0007]所述的第一杖身、第二杖身和第三杖身以及手柄均采用金屬制成，優(yōu)選的，所述的金屬為不銹鋼或鋁合金，杖身采用反光紙環(huán)繞，取代警示燈，節(jié)約電能源。
[0008]所述的第三杖身靠近地面處設(shè)有第一超聲波模塊，第一杖身頂部靠近手柄處設(shè)有第二超聲波模塊，第二杖身內(nèi)置主控模塊，靠近手柄內(nèi)頂端設(shè)有語音模塊，電源模塊設(shè)在語音模塊的下方，在手柄的前頂端設(shè)有微型揚(yáng)聲器。
[0009]所述的主控模塊用于控制超聲波模塊、語音模塊和電源模塊；所述的超聲波模塊用于探測(cè)障礙物距離，形成障礙物距離信息；所述的語音模塊用于存儲(chǔ)提示語音段，接收主控模塊數(shù)字信息，控制微型揚(yáng)聲器發(fā)聲；所述的微型揚(yáng)聲器用于輸出提示語音，所述的提示語音為障礙物距離指示語音；所述的電源模塊為主控模塊、語音模塊和超聲波模塊提供電源。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是可以檢測(cè)正前方附近的障礙物，通過信息傳送，其配備的語音系統(tǒng)為使用者提供語音提示。同時(shí)其具有可折疊性，占用空間小攜帶方便的特點(diǎn)。
[0011]說明書附圖
[0012]圖1本實(shí)用新型拐杖側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2本實(shí)用新型拐杖正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3本實(shí)用新型拐杖控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4本實(shí)用新型拐杖主控電路圖；
[0016]圖5本實(shí)用新型拐杖語音控制電路圖；
[0017]附圖標(biāo)示說明:手柄1、第一杖身2、第二杖身3、第三杖身4、強(qiáng)力彈簧5、摩擦球6、第一超聲模塊7、第二超聲模塊8、主控模塊9、語音模塊10、電源模塊11、微型揚(yáng)聲器12。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)做進(jìn)一步的說明:
[0019]如圖1所不，一種智能導(dǎo)盲拐杖，包括杖身和手柄1，其中杖身包括第一杖身2、第二杖身3和第三杖身4，第一杖身2、第二杖身3和第三杖身4為中空結(jié)構(gòu)，均采用鋁合金制成，且用反光紙環(huán)繞，第一杖身2、第二杖身3和第三杖身4之間通過螺旋結(jié)構(gòu)連接，可以具有伸縮性，根據(jù)身高調(diào)節(jié)適當(dāng)高度，第三杖身4下端布置強(qiáng)力彈簧5，在行走的過程中可是當(dāng)提供助力作用，強(qiáng)力彈簧5底部連接一半圓球形摩擦球6，摩擦球6采用皮質(zhì)耐磨防滑材料制備。同時(shí)，第三杖身4靠近地面處設(shè)有第一超聲波模塊7，用于檢測(cè)腳前障礙物，第一杖身頂部靠近手柄I處設(shè)有第二超聲波模塊8，用于檢測(cè)使用者上半部分的正前方障礙物，同時(shí)為了補(bǔ)償在同一方向上前方和腳下的誤差(拐杖在前進(jìn)過程中是傾斜使用的)，故對(duì)于第一超聲波模塊7進(jìn)行了距離補(bǔ)償20cm。第二杖身3內(nèi)置主控模塊9，靠近手柄內(nèi)頂端設(shè)有語音模塊10，電源模塊11設(shè)在語音模塊的下方，在手柄的前頂端設(shè)有微型揚(yáng)聲器12。
[0020]如圖2所示，在使用過程中，超聲波開始定向發(fā)出超聲波，主控模塊處理芯片開啟中斷，當(dāng)檢測(cè)到障礙物在設(shè)定需要提醒的最大距離內(nèi)時(shí)，中斷結(jié)束，從而得到超聲波在障礙物之間的往返時(shí)間，主控模塊計(jì)算出障礙物距離長(zhǎng)短，并根據(jù)得到的距離的長(zhǎng)短選擇相應(yīng)的信號(hào)，將信號(hào)發(fā)送給語音模塊，語音模塊根據(jù)與得到的控制信息從而控制微型揚(yáng)聲器發(fā)出對(duì)應(yīng)語音提示。
[0021]如圖3所示，主控模塊主控芯片引腳通過P3~0與語音芯片進(jìn)行通信，控制語音的輸出，ΡΓ0和ΡΓI接超聲波的Trig 口，P3~2和P3~3接超聲波傳感器的Echo 口，負(fù)責(zé)超聲波模塊信號(hào)的發(fā)送與接收。在行走過程中上下兩個(gè)超聲波模塊在主控芯片的內(nèi)部軟件控制下會(huì)通過trig 口不斷交替發(fā)出聲波信號(hào)，同時(shí)芯片通過軟件開始計(jì)時(shí)，在遇到障礙物時(shí)候聲波會(huì)反射回來，經(jīng)過超聲波模塊的轉(zhuǎn)換會(huì)把聲波信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，傳送給芯片。在經(jīng)過軟件精準(zhǔn)控制后，會(huì)在echo 口準(zhǔn)確接收到超聲波模塊發(fā)出的對(duì)應(yīng)的回波，同時(shí)結(jié)束對(duì)應(yīng)的模塊計(jì)時(shí)，主控芯片會(huì)把時(shí)間放在程序中計(jì)算，得到障礙物和使用者的距離。然后軟件通過回波時(shí)間判斷距離的大小，是否有障礙物的存在，障礙物的位置距離等信息，并通過P3~0進(jìn)行和語音芯片的通信。
[0022]如圖4所示，該部分為語音存儲(chǔ)控制和發(fā)聲部分，本設(shè)計(jì)把提示上部發(fā)生的3段遠(yuǎn)中進(jìn)語音編號(hào)為1、2、3，提示下部的3段遠(yuǎn)中進(jìn)為4、5、6。按照電路圖和主控電路進(jìn)行連接，組成發(fā)聲系統(tǒng)。在使用過程中，P03腳和主控芯片的P3~0通過連接建立通信通道，接受主控芯片的控制。當(dāng)主控芯片把相應(yīng)的控制信號(hào)通過連線告知語音芯片，語音發(fā)聲部分在接收到命令后，調(diào)用相應(yīng)的語音片段，傳輸給微型發(fā)聲器控制發(fā)聲，進(jìn)行語音提示，供使用者參考判斷及時(shí)作出反應(yīng)，避免發(fā)生事故。
【權(quán)利要求】
1.一種智能導(dǎo)盲拐杖，包括杖身和手柄(1)，其特征在于:所述的杖身包括第一杖身(2)、第二杖身(3)和第三杖身(4)，第一杖身(2)、第二杖身(3)和第三杖身⑷為中空結(jié)構(gòu)，第一杖身(2)與手柄(I)通過螺旋結(jié)構(gòu)連接，第一杖身(2)、第二杖身(3)和第三杖身(4)之間通過強(qiáng)力皮筋連接或?yàn)槁菪Y(jié)構(gòu)連接，第三杖身下端布置強(qiáng)力彈簧(5)，強(qiáng)力彈簧(5)底部連接一半圓球形摩擦球(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能導(dǎo)盲拐杖，其特征在于: 所述的第一杖身(2)、第二杖身(3)和第三杖身(4)以及手柄(I)均采用金屬制成； 所述的第一杖身(2)、第二杖身(3)和第三杖身(4)采用反光紙環(huán)繞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能導(dǎo)盲拐杖，其特征在于:所述的第三杖身(4)靠近地面處設(shè)有第一超聲波模塊(7)，第一杖身(2)頂部靠近手柄處設(shè)有第二超聲波模塊(8)，第二杖身(3)內(nèi)置主控模塊(9)，靠近手柄內(nèi)頂端設(shè)有語音模塊(10)，電源模塊(11)設(shè)在語音模塊(10)的下方，在手柄(I)的前頂端設(shè)有微型揚(yáng)聲器(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能導(dǎo)盲拐杖，其特征在于: 所述的主控模塊(9)用于控制第一超聲波模塊(7)、第二超聲波模塊(8)、語音模塊(10)和電源模塊(11)； 所述的第一超聲波模塊(7)和第二超聲波模塊(8)用于探測(cè)障礙物距離，形成障礙物距離信息； 所述的語音模塊(10)用于存儲(chǔ)提示語音段，接收主控模塊(9)數(shù)字信息，控制微型揚(yáng)聲器(12)發(fā)聲；所述的微型揚(yáng)聲器(12)用于輸出提示語音，所述的提示語音為障礙物距離指示語音； 所述的電源模塊(11)為主控模塊(9)、語音模塊(10)、第一超聲波模塊(7)和第二超聲波模塊⑶提供電源。
【文檔編號(hào)】A61H3/02GK204233395SQ201420531266
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】柴遠(yuǎn)波, 趙春雨, 王威鋒, 王海洋, 唐海玲, 賈宇飛, 胡振, 郭曉偉, 湯亞廣, 張真 申請(qǐng)人:黃河科技學(xué)院