CN103655131B - 红外探障拐杖 - Google Patents

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Abstract

一种红外探障拐杖，包括把手、支撑杆、红外探障电路及报警电路；所述的把手与支撑杆连接，红外探障电路及报警电路安装在把手上；所述的红外探障电路包括支路Ⅰ、与支路Ⅰ并联的支路Ⅱ、与支路Ⅰ和支路Ⅱ分别并联的支路Ⅲ及电压比较器；所述的支路Ⅰ为红外发光二极管与电阻R3的串联支路，所述的支路Ⅱ为红外接收头与电阻R4串联的支路，所述的支路Ⅲ为电阻R1与R2串联的支路；支路Ⅱ中的红外接收头与电阻R4的连接端引出导线连接至电压比较器的正向输入端，支路Ⅲ中的电阻R1与电阻R2的连接端引出导线连接至电压比较器的负向输入端；本发明对现有拐杖升级，将红外线反射型传感器应用与传统拐杖上，使得传统拐杖有接触式探障改装为非接触式探障。

Description

红外探障拐杖
技术领域
本发明涉及一种拐杖，尤其涉及一种带有红外探测功能的拐杖。
背景技术
盲人靠手持拐杖探路和找物，拐杖探测为接触探测，拐杖碰到障碍物后，人才会知道障碍物在前方，这样，使用拐杖探障碍物有着一定的局限性，即遇到障碍物后人没有缓冲时间，容易造成危险，拐杖直接接触探障有着精度不高和缓冲距离短等缺点，尤其用它在室内找物就更难了，使用时十分不便，因此，设计一种带有缓冲的非接触探障拐杖对于解决盲人使用传统接触式探障的难题十分重要。
发明内容
为解决上述问题，本发明对现有拐杖升级，将红外线反射型传感器应用与传统拐杖上，使得传统拐杖有接触式探障改装为非接触式探障。
本发明采用如下技术方案：
一种红外探障拐杖，包括把手、支撑杆、红外探障电路及报警电路；
所述的把手与支撑杆连接，红外探障电路及报警电路安装在把手上；
所述的红外探障电路包括支路Ⅰ、与支路Ⅰ并联的支路Ⅱ、与支路Ⅰ和支路Ⅱ分别并联的支路Ⅲ及电压比较器；所述的支路Ⅰ为红外发光二极管与电阻R3的串联支路，所述的支路Ⅱ为红外接收头与电阻R4串联的支路，所述的支路Ⅲ为电阻R1与R2串联的支路；支路Ⅱ中的红外接收头与电阻R4的连接端引出导线连接至电压比较器的正向输入端，支路Ⅲ中的电阻R1与电阻R2的连接端引出导线连接至电压比较器的负向输入端；
所述的红外探障电路的电压输出端与报警电路相连，所述的报警电路为两路报警电路：一路经电阻Ⅰ连接到三极管Ⅰ的基极，三极管Ⅰ的集电极与偏心电机的一端相连，偏心电机的另一端接电源；另一路经电阻Ⅱ与三极管Ⅱ的基极相连，三极管Ⅱ的集电极与扬声器的一端连接，扬声器的另一端接地；
所述的报警电路还设置有一个启动开关，该开关控制报警电路导通。
进一步的，所述的红外探障拐杖，还包括橡胶脚套及橡胶套，分别套装在支撑杆的杆头上及把手上。
有益效果：本发明将红外线反射型传感器应用与传统拐杖上，使得传统拐杖有接触式探障改装为非接触式探障，给予了使用者一定的缓冲时间，降低了直接接触造成的伤害，且探障精度高；
本发明还设置了振动及鸣响报警装置，更大可能地为使用者提供警示作用，使用者无论听到声音还是感受到振动，都可判定前方有障碍物，可即时避开，因此，其应用范围更加广泛；
本发明还设置了启动开关，开启启动开关即可实现红外探障功能，关闭启动开关，本发明即为普通的拐杖，便于保存和使用，使用者选择性更加丰富。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的红外探障电路的电路原理图；
图3为本发明的报警电路的电路原理图。
其中：1、把手，2、支撑杆，3、橡胶脚套，4、橡胶套，5、红外线反射型传感器开关，6、红外发射管，7、红外接收管，8、扬声器，9、偏心电机，10、启动开关，12、电阻Ⅰ，14、电阻Ⅱ，13、三极管Ⅰ，15、三极管Ⅱ，16、电源。
具体实施方
一种红外探障拐杖，包括把手1、支撑杆2、红外探障电路及报警电路；
所述的把手1与支撑杆2连接，红外探障电路及报警电路安装在把手1上；
所述的红外探障电路包括支路Ⅰ、与支路Ⅰ并联的支路Ⅱ、与支路Ⅰ和支路Ⅱ分别并联的支路Ⅲ及电压比较器；所述的支路Ⅰ为红外发光二极管与电阻R3的串联支路，所述的支路Ⅱ为红外接收头与电阻R4串联的支路，所述的支路Ⅲ为电阻R1与R2串联的支路；支路Ⅱ中的红外接收头与电阻R4的连接端引出导线连接至电压比较器的正向输入端，支路Ⅲ中的电阻R1与电阻R2的连接端引出导线连接至电压比较器的负向输入端；
红外探障电路工作时，若无障碍物遮挡，红外发光二极管6发射的红外线无反射，从而红外接收头7无红外线照射，此时红外接收头7的电阻增加，支路Ⅰ的大部分电压都降在红外接收头7上，R4的分压为电压比较器的正向输入电压，而电压比较器的负向输入电压由支路Ⅲ的R1和R2分压得到，R2的分压作为电压比较器的基准电压，支路Ⅲ上的R4分压小于基准电压，电压比较器输出低电平。
当红外发光二极管6前有一不透光的障碍物时，红外发光二极管6发射的红外线被障碍物反射，从而红外接收头7接收到红外线照射，此时红外接收头7的电阻很小，支路Ⅰ的大部分电压降在R4上，此时R4分压大于基准电压，电压比较器输出高电平；
电压比较器输出高电平，即表示有障碍物在前方，此时，红外探障拐杖立刻振动报警和发出声音报警，警告使用者前方有障碍物需要避开。
所述的红外探障电路的电压输出端与报警电路相连，所述的报警电路为两路报警电路：一路经电阻Ⅰ12连接到三极管Ⅰ13的基极，三极管Ⅰ13的集电极与偏心电机9的一端相连，偏心电机9的另一端接电源16；另一路经电阻Ⅱ14与三极管Ⅱ15的基极相连，三极管Ⅱ15的集电极与扬声器8的一端连接，扬声器8的另一端接地；
本实施例中，所述的报警电路还设置有一个启动开关10，该开关控制报警电路导通。
所述的红外探障拐杖，还包括橡胶脚套3及橡胶套4，分别套装在支撑杆2的杆头上及把手1上。

Claims (2)

1.一种红外探障拐杖，包括把手(1)、支撑杆(2)，所述的把手(1)与支撑杆(2)连接，其特征在于：还包括红外探障电路及报警电路；红外探障电路及报警电路安装在把手(1)上；
所述的红外探障电路包括支路Ⅰ、与支路Ⅰ并联的支路Ⅱ、与支路Ⅰ和支路Ⅱ分别并联的支路Ⅲ及电压比较器；所述的支路Ⅰ为红外发光二极管与电阻R3的串联支路，所述的支路Ⅱ为红外接收头与电阻R4串联的支路，所述的支路Ⅲ为电阻R1与R2串联的支路；支路Ⅱ中的红外接收头与电阻R4的连接端引出导线连接至电压比较器的正向输入端，支路Ⅲ中的电阻R1与电阻R2的连接端引出导线连接至电压比较器的负向输入端；
红外探障电路工作时，若无障碍物遮挡，红外发光二极管发射的红外线无反射，从而红外接收头无红外线照射，此时红外接收头的电阻增加，支路Ⅰ的大部分电压都降在红外接收头上，电阻R4的分压为电压比较器的正向输入电压，而电压比较器的负向输入电压由支路Ⅲ的电阻R1和电阻R2分压得到，电阻R2的分压作为电压比较器的基准电压，支路Ⅲ上的电阻R4分压小于基准电压，电压比较器输出低电平；
当红外发光二极管前有一不透光的障碍物时，红外发光二极管发射的红外线被障碍物反射，从而红外接收头接收到红外线照射，此时红外接收头的电阻很小，支路Ⅰ的大部分电压降在电阻R4上，此时电阻R4分压大于基准电压，电压比较器输出高电平；
电压比较器输出高电平，表示有障碍物在前方，此时，红外探障拐杖立刻振动报警和发出声音报警，警告使用者前方有障碍物需要避开；
所述的红外探障电路的电压输出端与报警电路相连，所述的报警电路为两路报警电路：一路经电阻Ⅰ(12)连接到三极管Ⅰ(13)的基极，三极管Ⅰ(13)的集电极与偏心电机(9)的一端相连，偏心电机(9)的另一端接电源(16)；另一路经电阻Ⅱ(14)与三极管Ⅱ(15)的基极相连，三极管Ⅱ(15)的集电极与扬声器(8)的一端连接，扬声器(8)的另一端接地；
所述的报警电路还设置有一个启动开关(10)，该开关控制报警电路导通。
2.如权利要求1所述的红外探障拐杖，其特征在于：所述的红外探障拐杖，还包括橡胶脚套(3)及橡胶套(4)，分别套装在支撑杆(2)的杆头上及把手(1)上。
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