CN104940005B - 一种室内用智能导航拐杖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种室内用智能导航拐杖，包括拐杖主体和安装在拐杖主体上的扫描模块、声音模块、显示模块、控制模块和电源模块，控制模块与扫描模块、声音模块、显示模块连接，电源模块向扫描模块、声音模块、显示模块和控制模块供电，所述智能导航拐杖还包括安装在拐杖主体上的传感器模块和与拐杖主体底部连接的运动执行模块，传感器模块、运动执行模块与控制模块连接，电源模块向传感器模块、拐杖模块供电。本发明提供的智能导航拐杖能够根据用户输入的目的地信息自行引导盲人前行，为位于室内的盲人的行走提供了便利，且由于在导航的过程中盲人用户无需修正步行方向，因此智能导航拐杖在使用的时候导航效率与现有技术相比得到了较大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及智能导航领域，更具体地，涉及一种室内用智能导航拐杖。
背景技术
现有技术中，盲人导航拐杖一般具备路面障碍探测、GPS导航和语音提醒功能，使用这种拐杖虽然可以实现对盲人的导航，但是由于盲人在步行的时候容易偏离导航方向，因此在导航的过程中盲人需要不断地根据语音修正步行方向，所以上述拐杖在实际应用的时候导航的效率并不高。
发明内容
本发明为解决以上现有技术的缺陷，提供了一种室内用智能导航拐杖，该拐杖能够根据用户输入的目的地信息自行引导盲人前行，为位于室内的盲人的行走提供了便利。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种室内用智能导航拐杖，包括拐杖主体和安装在拐杖主体上的扫描模块、声音模块、显示模块、控制模块和电源模块，控制模块与扫描模块、声音模块、显示模块连接，电源模块向扫描模块、声音模块、显示模块和控制模块供电，所述智能导航拐杖还包括安装在拐杖主体上的与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器和与拐杖主体底部连接的运动执行模块，与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器、运动执行模块与控制模块连接，电源模块向与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器、拐杖模块供电。
上述方案中，控制模块内存储有大楼的结构信息，用户在进入大楼时，控制模块通过与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器与大楼楼层安装的定位传感器进行配合，定位用户当前所在楼层，并在定位楼层后，调用指定楼层结构信息，定位用户位置。然后用户通过声音模块输入目的地，控制模块根据输入的目的地信息控制运动执行模块引导用户前往目的地，前进过程中，扫描模块扫描前方是否有障碍物并判断障碍物类型，并通过声音模块提醒用户。
优选地，所述拐杖主体包括一体化设置的拐杖体和拐杖头，扫描模块、与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器和电源模块安装在拐杖体上，控制模块、声音模块和显示模块安装在拐杖头上，运动执行模块与拐杖体的底部连接。将扫描模块安装在拐杖体上，能够更好地对障碍物进行扫描，而将声音模块安装在拐杖头上，能够使声音模块与用户之间的距离更加的接近，因此智能导航拐杖能够更清晰地接收用户的命令。
优选地，所述运动执行模块包括底盘、滑轮、运动控制模块和电机，底盘与拐杖体的底部连接，滑轮安装在底盘上，电机的输出轴与滑轮连接，电机通过运动控制模块与控制模块、电源模块连接。
优选地，为了使智能导航拐杖的使用能够多功能化，能够适应不同人群的需要，所述运动执行模块的底盘上设置有能够调整运动执行模块高度的升降装置。对于非盲人用户，在使用智能导航拐杖时是不需要自行引导功能的，因此可以通过升降装置调整使运动执行模块不与地面接触，此时智能导航拐杖相当于普通的拐杖供用户使用，而在需要自行引导功能时，则调整使运动执行模块与地面接触。
优选地，所述智能导航拐杖还包括有通信模块，通信模块与控制模块、电源模块连接。控制模块通过通信模块能够获取目的大楼的结构信息，因此智能导航拐杖获取信息的主动性更加强，在使用环境变换的情况下，能够自动对大楼结构信息进行更新，所以智能导航拐杖能够降低用户更新大楼结构信息的工作量。
优选地，所述通信模块为蓝牙模块。
优选地，所述智能导航拐杖还包括有电源开关，电源模块通过电源开关与扫描模块、声音模块、显示模块、控制模块、与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器、运动执行模块和通信模块连接。
优选地，所述扫描模块包括激光测距仪和超声波雷达，激光测距仪和超声波雷达与控制模块连接，电源模块向激光测距仪和超声波雷达供电。通过激光测距仪和超声波雷达的配合使用，能够实现对于近处的精确扫描和远处的范围扫描。
优选地，所述声音模块包括扬声器和语音采集器，扬声器和语音采集器与控制模块连接，电源模块向扬声器和语音采集器供电。
优选地，所述显示模块为触摸屏，用于显示地图及用户位置等相关信息，且具备操作控制功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的智能导航拐杖能够根据用户输入的目的地信息自行引导盲人前行，为位于室内的盲人的行走提供了便利，且由于在导航的过程中盲人用户无需修正步行方向，因此智能导航拐杖在使用的时候导航效率与现有技术相比得到了较大的提高。
附图说明
图1 为智能导航拐杖的结构示意图。
图2为电路部分的部分结构示意图。
图3为电路部分的部分结构示意图。
图4为智能导航拐杖的使用原理示意图。
图5为智能导航拐杖的使用过程示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1、2、3所示，本发明提供的智能导航拐杖包括两部分：拐杖主体1和电路部分，其中电路部分包括扫描模块2、声音模块3、显示模块4、控制模块5、电源模块6、电源开关、通信模块7、与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器8和运动执行模块9，扫描模块2、声音模块3、显示模块4、控制模块5、电源模块6、电源开关、通信模块7和与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器8安装在拐杖主体1上，运动执行模块9与拐杖主体1的底部连接。而对于电路部分，扫描模块2、声音模块3、显示模块4、通信模块7、与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器8和运动执行模块9与控制模块5连接，电源模块6通过电源开关向扫描模块2、声音模块3、显示模块4、通信模块7、与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器8、运动执行模块9和控制模块5供电。
本实施例中，运动执行模块9包括底盘91、滑轮92、运动控制模块93和电机，底盘91与拐杖主体1的底部连接，滑轮92安装在底盘91上，电机的输出轴与滑轮92连接，电机通过运动控制模块93与控制模块5、电源模块6连接。通信模块7为蓝牙模块。扫描模块2包括激光测距仪和超声波雷达，激光测距仪和超声波雷达与控制模块5连接，电源模块6向激光测距仪和超声波雷达供电。声音模块3包括扬声器和语音采集器，扬声器和语音采集器与控制模块5连接，电源模块6向扬声器和语音采集器供电。显示模块4为触摸屏，用于显示地图及用户位置等相关信息，且具备操作控制功能。
智能导航拐杖的使用过程及使用原理如图4、5所示，控制模块5内存储有大楼的结构信息，用户在进入大楼时，控制模块5通过与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器8与大楼楼层安装的定位传感器进行配合，定位用户当前所在楼层，并在定位楼层后，调用指定楼层结构信息，定位用户位置。然后用户通过声音模块3输入目的地，控制模块5根据输入的目的地信息控制运动执行模块9引导用户前往目的地，前进过程中，扫描模块2扫描前方是否有障碍物并判断障碍物类型，并通过声音模块3提醒用户。而在使用环境变换的情况下，控制模块5通过通信模块7能够获取目的大楼的结构信息。因此智能导航拐杖获取信息的主动性更加强，能够自动对大楼结构信息进行更新，所以智能导航拐杖能够降低用户更新大楼结构信息的工作量。
其中拐杖主体1包括一体化设置的拐杖体11和拐杖头12，扫描模块2、与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器8和电源模块6安装在拐杖体11上，控制模块5、声音模块3、通信模块7和显示模块4安装在拐杖头12上，运动执行模块9与拐杖体11的底部连接。将扫描模块2安装在拐杖体11上，能够更好地对障碍物进行扫描，而将声音模块3安装在拐杖头12上，能够使声音模块3与用户之间的距离更加的接近，因此智能导航拐杖能够更清晰地接收用户的命令。
在具体的实施过程中，为了使智能导航拐杖的使用能够多功能化，能够适应不同人群的需要，所述运动执行模块9的底盘91上设置有能够调整运动执行模块9高度的升降装置10。对于非盲人用户，在使用智能导航拐杖时是不需要自行引导功能的，因此可以通过升降装置10调整使运动执行模块9不与地面接触，此时智能导航拐杖相当于普通的拐杖供用户使用，而在需要自行引导功能时，则调整使运动执行模块9与地面接触。
本发明提供的智能导航拐杖能够根据用户输入的目的地信息自行引导盲人前行，为位于室内的盲人的行走提供了便利，且由于在导航的过程中盲人用户无需修正步行方向，因此智能导航拐杖在使用的时候导航效率与现有技术相比得到了较大的提高。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种室内用智能导航拐杖，包括拐杖主体和安装在拐杖主体上的扫描模块、声音模块、显示模块、控制模块和电源模块，控制模块与扫描模块、声音模块、显示模块连接，电源模块向扫描模块、声音模块、显示模块和控制模块供电，其特征在于：所述智能导航拐杖还包括安装在拐杖主体上的与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器和与拐杖主体底部连接的运动执行模块，与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器、运动执行模块与控制模块连接，电源模块向与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器、拐杖模块供电。
2.根据权利要求1所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述拐杖主体包括一体化设置的拐杖体和拐杖头，扫描模块、与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器和电源模块安装在拐杖体上，控制模块、声音模块和显示模块安装在拐杖头上，运动执行模块与拐杖体的底部连接。
3.根据权利要求2所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述运动执行模块包括底盘、滑轮、运动控制模块和电机，底盘与拐杖体的底部连接，滑轮安装在底盘上，电机的输出轴与滑轮连接，电机通过运动控制模块与控制模块、电源模块连接。
4.根据权利要求3所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述运动执行模块的底盘上设置有能够调整运动执行模块高度的升降装置。
5.根据权利要求2所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述智能导航拐杖还包括有通信模块，通信模块与控制模块、电源模块连接。
6.根据权利要求5所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述通信模块为蓝牙模块。
7.根据权利要求6所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述智能导航拐杖还包括有电源开关，电源模块通过电源开关与扫描模块、声音模块、显示模块、控制模块、与大楼楼层安装的定位传感器配合的传感器、运动执行模块和通信模块连接。
8.根据权利要求1~7任一项所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述扫描模块包括激光测距仪和超声波雷达，激光测距仪和超声波雷达与控制模块连接，电源模块向激光测距仪和超声波雷达供电。
9.根据权利要求1~7任一项所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述声音模块包括扬声器和语音采集器，扬声器和语音采集器与控制模块连接，电源模块向扬声器和语音采集器供电。
10.根据权利要求1~7任一项所述的室内用智能导航拐杖，其特征在于：所述显示模块为触摸屏。
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